UNIVERSIDAD TÉCNICA ESTATAL DE...

UNIVERSIDAD TÉCNICA ESTATAL DE QUEVEDO

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA

CARRERA DE INGENIERÍA EN TELEMÁTICA

Proyecto de Investigación

previo a la obtención del

título de Ingeniero en

Telemática.

PORTADA

Proyecto de Investigación

Título

“ANÁLISIS Y PROPUESTA DE MEJORAMIENTO DE COBERTURA DE

LA RED INALÁMBRICA EN EL CAMPUS LA MARÍA”

Autor:

Rubén Darío Ganchozo Floreano

Director de Proyecto:

Ing. Víctor Fernando Nasimba Medina.

Quevedo – Los Ríos – Ecuador

2015

ii




DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y CESIÓN DE DERECHOS

Yo, Rubén Darío Ganchozo Floreano, declaro que el trabajo aquí descrito es de

mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún grado o calificación

profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en

este documento.

La Universidad Técnica Estatal de Quevedo, puede hacer uso de los derechos

correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de Propiedad

Intelectual, por su Reglamento y por la normatividad institucional vigente.

f. _____________________________


iii




CERTIFICACIÓN DE CULMINACIÓN DEL PROYECTO DE

INVESTIGACIÓN

El suscrito, Ing. Víctor Fernando Nasimba Medina., Docente de la Universidad

Técnica Estatal de Quevedo, certifica que el estudiante Rubén Darío Ganchozo

Floreano, realizó el Proyecto de Investigación de grado titulado “ANÁLISIS Y

PROPUESTA DE MEJORAMIENTO DE COBERTURA DE LA RED

INALÁMBRICA EN EL CAMPUS LA MARÍA”, previo a la obtención del

título de INGENIERO EN TELEMÁTICA, bajo mi dirección, habiendo

cumplido con las disposiciones reglamentarias establecidas para el efecto.

……………………………..………..

Ing. Víctor Fernando Nasimba Medina.

DIRECTOR DE PROYECTO.

iv




CERTIFICACIÓN DE REDACCIÓN

Yo, TEDDY DE LA CRUZ con CC Nᵒ. 0910481522, Docente de la Facultad

Ciencias de la Ingeniería de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo, certifico

que he revisado el proyecto de investigación del egresado Rubén Darío Ganchozo

Floreano, No. de cédula 1204922965, previo a la obtención del título de Ingeniero

en Telemática, titulado “ANÁLISIS Y PROPUESTA DE MEJORAMIENTO

DE COBERTURA DE LA RED INALÁMBRICA EN EL CAMPUS LA

MARÍA”, habiendo cumplido con la redacción y corrección ortográfica.

f. __________________________ Socióloga. Teddy de la Cruz

DOCENTE DE REDACCIÓN

v




CERTIFICACIÓN DEL ABSTRACT

Yo, Lcdo. Miguel Montalvo Robalino con CC Nᵒ 0200497261., Docente de la

Facultad Ciencias de la Ingeniería de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo,

certifico que he revisado el Abstract de la tesis de grado del egresado Rubén Darío

Ganchozo Floreano, No. de cédula 1204922965, previo a la obtención del título

de Ingeniero en Telemática, titulado “ANÁLISIS Y PROPUESTA DE

MEJORAMIENTO DE COBERTURA DE LA RED INALÁMBRICA EN EL

CAMPUS LA MARÍA”, habiendo cumplido con la traducción.

__________________________ Lcdo. Miguel Montalvo Robalino

Docente

vi




PROYECTO DE INVESTIGACION

Título:

“Análisis y propuesta de mejoramiento de cobertura de la red inalámbrica en el

Campus La María”

Presentado a la Comisión Académica como requisito previo a la obtención del título

de Ingeniero en Telemática.

Aprobado por:

TRIBUNAL DE TESIS

___________________________________

PRESIDENTE DEL TRIBUNAL

ING. JAIME MACÍAS ROMERO, M.Sc

_______________________________ _______________________________

MIEMBRO DEL TRIBUNAL MIEMBRO DEL TRIBUNAL

PhD. AMILKAR PURIS CÁCARES ING. EMILIO ZHUMA MERA, M.Sc

QUEVEDO – LOS RÍOS – ECUADOR

2015

vii

De manera primordial agradezco a Dios y a mis

padres por el apoyo brindado durante el

transcurso de mi carrera, por enseñarme a luchar

contra las adversidades y lograr mí meta tan

anhelada, gracias por estar conmigo en todo

momento.

También agradezco a la Universidad Técnica

Estatal de Quevedo, docentes y autoridades dado

que de ella dependió mi formación como

estudiante siendo un pilar fundamental en el

aprendizaje, logrando que yo crezca como

persona.

A mi tutor de proyecto por compartir su

conocimiento conmigo.

A mis compañeros, por el apoyo y la amistad que

me brindaron durante nuestro periodo de

estudios.

Y a todas aquellas personas que de una u otra

manera, colaboraron en la realización de esta

investigación.


AGRADECIMIENTO

viii

DEDICATORIA

Dedico el presente proyecto a mi esposa

Jessica por su apoyo incondicional, a

mis padres que siempre estuvieron

pendientes de mí mediante su apoyo y

consejos, a mis amigos que me

inspiraron a la culminación de mi

carrera en Ingeniería Telemática e

hicieron posible que logre finalizar este

trabajo de investigación.


ix

RESUMEN

El tener acceso al internet y sus agregados se han convertido en uno de los servicios

primordiales a la hora de compartir información entre usuarios, es por ello que

tanto en los hogares, empresas e instituciones educativas han buscado obtener

dichos beneficios mediante el uso de una red cableada o red inalámbrica. Por esta

razón se realiza el siguiente proyecto de investigación mediante el estudio y análisis

de la cobertura de la red WI-FI del Campus “Finca La María” de la Universidad

Técnica Estatal de Quevedo e identificar los aspectos técnicos que intervienen en

el buen o mal desempeño de la misma; proponiendo su mejoramiento mediante el

uso de equipos Mikrotik con antenas Omnidireccionales configurados desde la

plataforma Winbox, lo que les permitirá utilizar el servicio de internet tomando en

cuenta que este servicio brindado se basará en los servicios y políticas que requiere

la institución de educación superior. Todo esto ha sido posible mediante la

aplicación de los métodos investigativos basados en la observación directa del

problema en cuestión, con el fin de aprovechar los recursos que brinda la tecnología

y satisfacer la necesidad de comunicación de la comunidad universitaria para el

acceso a internet y sea utilizado como recurso de apoyo en el aprendizaje.

Palabra claves:

Internet, Redes inalámbricas, cobertura de red.

x

ABSTRACT

Having access to the internet and its aggregates they have become in one of the

essentials at the time to sharing information between users, so that both in home,

companies and educational institutions have sought to obtain those benefits through

the uses of a wired red or wireless red. For this reason is carried out the following

research project through the study and analysis of the coverage of the WI-FI red

Campus "Finca La Maria" of State Technical University of Quevedo and identify

the technical aspects involved in the good or bad running of it; I propose their

improvement through Mikrotik equipment’s with configured from the Winbox,

Router Platform omnidirectional antenna, allowing them to use the internet service

taking into account that this service is provided based on the services and policies

that require college. All this has been possible through the use of investigative

methods based on direct observation of the problem in question, in order to utilize

the resources offered by technology and meet the communication needs of the

university community to access the Internet and is used as a resource to support

learning.

Key words:

Internet, wireless networks, networks coverage.

xi

TABLA DE CONTENIDO

PORTADA ........................................................................................................................... i

DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y CESIÓN DE DERECHOS ....................................... ii

CERTIFICACIÓN DE CULMINACIÓN DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN .... iii

CERTIFICACIÓN DE REDACCIÓN............................................................................... iv

CERTIFICACIÓN DEL ABSTRACT................................................................................ v

RESUMEN ........................................................................................................................ ix

ABSTRACT ........................................................................................................................ x

ÍNDICE DE FIGURAS ..................................................................................................... xv

ÍNDICE DE TABLAS .................................................................................................... xvii

ÍNDICE DE GRÁFICOS ............................................................................................... xviii

INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... xix

CAPÍTULO I ...................................................................................................................... 1

CONTEXTUALIZACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN ..................................................... 1

1.1. Problema de la Investigación. ............................................................................. 1

1.1.1. Planteamiento del problema. ....................................................................... 1

1.1.1.1. Diagnostico. ................................................................................................ 1

1.1.1.2. Pronóstico ................................................................................................... 1

1.1.2. Formulación. ............................................................................................... 2

1.1.3. Sistematización del problema. .................................................................... 2

1.2. Objetivos. ............................................................................................................ 2

1.2.1. Objetivos Generales. ................................................................................... 2

1.2.2. Objetivos específicos. ................................................................................. 3

1.3. Justificación. ............................................................................................... 3

CAPÍTULO II ..................................................................................................................... 5

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA DE LA INVESTIGACIÓN ........................................ 5

2.1.1. Definición de una red. ................................................................................. 6

2.1.2. Topologías de red. ....................................................................................... 6

2.1.2.1. Estrella. ....................................................................................................... 6

2.1.2.2. Bus. ............................................................................................................. 7

2.1.2.3. Anillo. ......................................................................................................... 7

2.1.2.4. Malla. .......................................................................................................... 8

2.1.3. Dispositivos de red. ..................................................................................... 9

2.1.3.1. Adaptadores de red (NIC) ........................................................................... 9

xii

2.1.3.2. Direcciones MAC ..................................................................................... 10

2.1.4. Protocolos de red. ...................................................................................... 10

2.1.5. Establecer una conexión. ........................................................................... 11

2.1.6. Empaquetamiento y direcciones de datos. ................................................ 11

2.1.7. TCP/IP. ...................................................................................................... 12

2.1.8. Red inalámbrica. ....................................................................................... 12

2.1.9. Cobertura de las redes. .............................................................................. 12

2.1.10. Estándares que rigen a las redes WLAN. .................................................. 12

2.1.11. Qué es una onda de radio. ......................................................................... 12

2.1.12. Polarización. .............................................................................................. 13

2.1.13. El espectro electromagnético. ................................................................... 14

2.1.14. Ancho de Banda. ....................................................................................... 14

2.1.15. Frecuencias y canales. ............................................................................... 14

2.1.16. Absorción. ................................................................................................. 15

2.1.17. Reflexión. .................................................................................................. 15

2.1.18. Difracción. ................................................................................................ 16

2.1.19. Interferencia. ............................................................................................. 17

2.1.20. Línea visual. .............................................................................................. 17

2.1.21. Potencia. .................................................................................................... 18

2.1.22. Estructura de un radio enlace. ................................................................... 18

2.1.22.1. Diseño. ...................................................................................................... 18

2.1.22.2. Enlaces Punto - Punto (Equipos Mikrotik). .............................................. 19

2.1.22.3. Enlaces Punto - Multipunto (Equipos Mikrotik). ...................................... 19

2.1.22.4. Conexión de Rejilla o Malla. .................................................................... 20

2.1.23. Distribución de Acceso Inalámbrico (HotSpot). ....................................... 20

2.1.24. Equipos (características descriptivas). ...................................................... 20

2.1.24.1. Antenas y diagramas (patrones) de radiación. .......................................... 21

2.1.25. Tipos de Antenas. ...................................................................................... 22

2.1.25.1. Antena de V de longitud con plano de tierra. ............................................ 22

2.1.25.2. Antena Yagi. ............................................................................................. 22

2.1.25.3. Bocina. ...................................................................................................... 23

2.1.25.4. Plato Parabólico. ....................................................................................... 23

2.1.25.5. BiQuad. ..................................................................................................... 25

2.1.25.6. Otras Antenas. ........................................................................................... 25

xiii

2.1.26. Routers Inalámbricos Mikrotik. ............................................................... 26

2.1.26.1. Especificaciones técnicas. ......................................................................... 27

2.1.26.2. Memoria y dispositivos de almacenamiento. ............................................ 27

2.1.26.4. Montaje del Hardware. .............................................................................. 28

2.1.26.5. MiniPCI R52H. ......................................................................................... 32

2.1.27. Plataforma de configuración de Mikrotik WinBox 2.1 ............................. 33

2.1.28. Mascara de subred. .................................................................................... 34

2.1.29. Classless Inter-Domain Routing (CIDR). ................................................. 34

2.1.30. Redes Mesh. .............................................................................................. 35

2.1.30.1. ¿Qué es una red mesh? .............................................................................. 35

2.1.30.2. Instalación y configuración de una red mesh. ........................................... 36

2.1.31. Requerimientos para MESH. .................................................................... 38

2.1.32. Radio Mobile. ........................................................................................... 39

2.2. Marco Referencial. ............................................................................................ 39

CAPÍTULO III .................................................................................................................. 41

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN. ............................................................... 41

3.1. Localización. .......................................................................................................... 42

3.2. Tipo de investigación. ............................................................................................ 42

3.3. Métodos de investigación.................................................................................. 42

3.4. Fuentes de recopilación de información. .......................................................... 43

3.4.1. Fuentes primarias. ..................................................................................... 43

3.4.2. Fuentes secundarias................................................................................... 43

3.5. Diseño de la investigación. ............................................................................... 43

3.6. Instrumentos de investigación. ............................................................................... 44

3.7. Tratamiento de los datos. ....................................................................................... 44

3.8. Recursos humanos y materiales. .......................................................................... 46

3.8.1. Recursos humanos........................................................................................... 46

3.8.2. Materiales. ....................................................................................................... 46

CAPÍTULO IV.................................................................................................................. 49

RESULTADOS Y DISCUSIÓN ...................................................................................... 49

4.1. Resultados. ............................................................................................................. 50

4.1.1. Diagnóstico de la red inalámbrica de la UTEQ Campus Finca La María. ...... 50

4.1.1.1. Herramienta de diagnóstico. ........................................................................ 55

4.1.2. Características de los equipos que se empleaban en la red. ............................ 56

xiv

4.1.2.1. Características de los equipos. ..................................................................... 56

4.1.3. Implementación de la red mesh. ................................................................. 58

4.1.3.1. Configuración de los equipos. ...................................................................... 60

4.1.3.1.1. Se procede a ingresar a la aplicación WinBox. ......................................... 60

4.1.3.1.2. Configuración de las MAC de los equipos. .............................................. 61

4.1.3.1.3. Se procede a configurar las MAC en la interfaz WinBox ......................... 61

4.1.3.1.4. Se procede a asignar los nombres de la SSID (nombre de la red) ............ 62

4.1.3.1.5. Luego se configura el modo WDS para la conexión WIFI. ...................... 62

4.1.3.1.6. A continuación se configura el modo de autenticación para el usuario. ... 63

4.1.3.1.7. Se procede a la asignación de la IP y Broadcast. .................................... 63

4.1.3.1.8. Se procede a la asignación de la IP. ......................................................... 64

4.1.3.1.9. A continuación se configuran el modo de los siguientes equipos, en este

caso es modo BRIGDE (Puente). .............................................................................. 64

4.1.3.1.10. Se asigna el DNS para el equipo principal de la antena. ......................... 65

4.1.3.1.11. Luego se aprecia que está creada la red mesh principal del equipo. ....... 65

4.1.3.1.12. Y luego se procede a configurar nuevamente los demás equipos y

finalmente aparecerán las redes creadas para la conexión de la red mesh final ...... 66

4.1.3.1.13. Después se procede a asignarles las direcciones MAC de los equipos que

se conectaran al equipo principal. ............................................................................. 66

4.2. Discusión................................................................................................................ 72

CAPITULO V ................................................................................................................... 73

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................ 73

5.1. Conclusiones. ......................................................................................................... 74

5.2. Recomendaciones. ................................................................................................. 74

CAPITULO VI.................................................................................................................. 76

BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................. 77

CAPITULO VII ................................................................................................................ 80

ANEXOS .......................................................................................................................... 80

xv

ÍNDICE DE FIGURAS

N° Descripción Pág.

Figura 1: Topología de red en estrella……………………………..………… 7

Figura 2: Topología de red bus………………………………………………. 7

Figura 3: Topología de red anillo……………………………………….…… 8

Figura 4: Topología de red en malla……………………………….………… 8

Figura 5: Forma de la onda……………………………..……………………. 13

Figura 6: Campos eléctricos y magnéticos de una onda……………………… 13

Figura 7: El espectro electromagnético…………………………………..….. 14

Figura 8: Canales y frecuencias centrales para 802.11b. …………….………. 15

Figura 9: Fenómeno de Reflexión. ……………………………..…………… 15

Figura 10: Difracción a través de una ranura pequeña…………..…………… 16

Figura 11: Fenómeno de Difracción (Huygens)………………………...…… 16

Figura 12: Interferencia constructiva y destructiva……………………….… 17

Figura 13: Obstrucción parcial de la zona de Fresnel……...………………… 18

Figura 14: Enlace Punto – Punto……………………………………….……. 19

Figura 15: Enlace Punto Multipunto………………………………………… 19

Figura 16: Conexión Malla………………………………………………….. 20

Figura 17: Diagrama de radiación de una antena Yagi en coordenadas

rectangulares………………………………………………………………… 21

Figura 18: Diagrama polar lineal de la misma antena Yagi…………….…… 21

Figura 19: Trazado polar logarítmico……………………………………...… 22

Figura 20: Antena de un cuarto de longitud de onda……………………….… 22

Figura 21: Una antena Yagi……………………………………….…………. 23

Figura 22: Antena bocina hecha con una lata de comida……………….…… 24

Figura 23: Una antena plato sólida……………………………………..……. 24

Figura 24: Antena BiQuad…………………………………………….…….. 25

Figura 25: RouterBOARD 411AH. Vista Delantera y Trasera……………… 26

Figura 26: RouterBOARD 411AH. Diseño de la placa……………………… 26

Figura 27: MiniPCI card R52H……………………………………………… 32

Figura 28: Ventana de Inicio de WinBox……………………………….…… 33

Figura 29: Ventana de Configuración de WinBox Mikrotik………….……… 33

xvi

Figura 30. Ejemplo de red WiMax…………………………………..………. 35

Figura 31: Ejemplo de una red mesh………………………………………… 36

Figura 32: Modo Ad-hoc y modo infraestructura……………………….…… 37

Figura 33: Mapa mundial visto desde Radio Mobile………………………… 39

Figura 34: Redes Existentes antes de la implementación de la red……….…. 56

Figura 35: Red anterior del campus……………………………………..…… 59

Figura 36: Red Mesh del Campus Finca La María……………….………….. 60

Figura 37: Red Mesh del Campus, perspectiva desde Radio Mobile………… 61

Figura 38: Ingreso a la aplicación WinBox del equipo Mikrotik……………. 61

Figura 39: Detección de las MAC de los equipos por WinBox…………..…. 62

Figura 40: Interfaz del Software RouterOS de WinBox………………...…… 62

Figura 41: Configuración del SSID para la red Mesh y otras configuraciones. 62

Figura 42: Configurando el modo en el que funcionará el dispositivo

principal de la red……………………………………………………………. 63

Figura 43: Determinando el modo de autenticación para los usuarios…….…. 63

Figura 44: Asignando la dirección IP Y Broadcast………………..…………. 64

Figura 45: Asignando las IP a los equipos Mikrotik……………………….... 64

Figura 46: Configurando el modo que se conectaran los demás equipo…….. 65

Figura 47: Asignación del DNS para los demás equipos………………….…. 65

Figura 48: Red Mesh creada ………………………………………………… 66

Figura 49: Equipo principal con sus respectivos equipos secundarios

creados………………………………………………………………………. 66

Figura 50: Asignación de las MAC al equipo principal para que sea

reconocido en la red mesh…………………………………………………… 67





Figura 53: Conexión del Equipo Principal (Administración) al equipo

secundario ubicado cerca de la cancha del Campus Universitario…………… 68


secundario ubicado en la planta de lácteo…………………………………… 69

xvii


secundario ubicado en el nuevo edificio para la facultad de Pecuarias………. 69

Figura 56: Conexión del Equipo secundario (cancha) al equipo ubicado en la

planta de lácteo……………………………………………………….……… 70

Figura 57: Conexión del Equipo secundario (cancha) al equipo secundario

ubicado en el nuevo edificio para la facultad de Pecuaria……………………. 70

Figura 58: Conexión del Equipo ubicado en la planta de lácteos al equipo

ubicado en el nuevo edificio para la facultad de Pecuarias………………….. 71

Figura 59: Conexión del Equipo ubicado en la planta de lácteos al equipo

ubicado en el nuevo edificio para la facultad de Pecuarias………………….. 71

Figura 60: Red Mesh Identificada por Wifi Analyzer…….………………….. 72

ÍNDICE DE TABLAS


Tabla 1: Tabla de potencias……………………………………………....… 18

Tabla 2: Características específicas del RouterBoard 411AH………….….. 27

Tabla 3: Formato de la máscara de subred…………………………….….... 34

Tabla 4: Tabla de direccionamiento………………………………….…..… 34

Tabla 5. Distribución de la población del Campus “Finca La María”…….. 45

Tabla 6. Hardware utilizado……………………………………………..… 46

Tabla 7. Software utilizado……………………………...………………… 47

Tabla 8 Presupuesto del proyecto de investigación……………………….. 48

Tabla 9. Uso de Internet frecuentemente……………...…………………... 50

Tabla 10. Existencia de la red inalámbrica del campus………………….... 51

Tabla 11. Eficiencia del acceso al internet……………...…………………. 52

Tabla 12. Mejoramiento del servicio de internet………...…………….….. 53

Tabla 13. Acceso gratis a internet en el Campus………...………….…….. 54

Tabla 14 Equipos involucrados en la red anterior………...……………….. 57

Tabla 15 Comparativa en cuanto a características de los equipos………… 58

Tabla 16 Comparativa en cuanto a precios de los equipos en el mercado… 58

xviii

ÍNDICE DE GRÁFICOS


Gráfico N°1 Uso de internet frecuentemente…………………………….. 51

Gráfico N°2 Existencia de la red inalámbrica en el campus……………… 52

Gráfico N°3 Eficiente acceso a internet…………………………………... 53

Gráfico N°4 Mejoramiento del servicio de internet……………………….. 54

Gráfico N°5 Acceso gratis a internet en el campus……………………….. 55

xix

INTRODUCCIÓN

La tecnología como medio de comunicación es hoy en día uno de los protagonistas

principales cuando se trata de compartir información entre usuarios para crear

entornos dinámicos de trabajo y reducir el tiempo en determinadas tareas en las

que implican el empleo de dispositivos electrónicos con una conexión a internet.

Esta necesidad se ve influenciada en el empleo de métodos permitiendo su acceso

mediante redes de cableado estructurado o a su vez redes Wi-Fi1comúnmente

llamadas redes inalámbricas, las mismas proporcionan conectividad para un

computador de escritorio, portátil o algún dispositivo Smartphone2.

Ahora bien, si se dirige esta investigación en cuanto al ámbito educativo, se logra

evidenciar una gran demanda en el uso de dispositivos tecnológicos como

herramienta de apoyo para el usuario; exigiendo de manera directa a los

establecimientos de educación el implementar redes inalámbricas eficientes

permitiendo intercambiar la información además estarán diseñadas para soportar

una cantidad determinada de dispositivos sin perdidas de enlace o cualquier otro

problema que se llegara a presentar en la misma.

En el siguiente trabajo se pretende analizar el estado actual de la cobertura de la

Red Inalámbrica del Campus “Finca La María” de la Universidad Técnica Estatal

de Quevedo y proponer el mejoramiento basándose en el empleo de las antenas

marca MICROTIK RB411AH, lo que determinará los puntos en los que se deberán

localizar las mismas con el fin de reducir las fallas en el proceso de

transmisión/recepción de datos que realice toda la comunidad universitaria del

campus.

Para mejor comprensión de este trabajo investigativo se lo ha definido en siete

capítulos:

El Capítulo I está asociado a la problemática de la investigación en la que se define el

diagnostico actual de la cobertura de la red inalámbrica, además del objetivo general

1 Wireless Fidelity – Conexión Inalámbrica de Fidelidad 2 Dispositivo Móvil Inteligente

xx

planteado en este proyecto, sus correspondientes objetivos específicos y la justificación

del trabajo investigativo.

El Capítulo II corresponde a la descripción de los aspectos más importantes en cuanto

a la fundamentación teórica, haciendo referencia a redes inalámbricas, servidores,

antenas omnidireccionales, Routers, seguridades en los servidores, etc., con el objetivo

de que el presente trabajo de investigación sea de fácil comprensión

El Capítulo III comprende la metodología de la investigación que se aplica a este

trabajo investigativo mediante la observación directa de la problemática, lo que

permite conocer el estado actual de la cobertura de la red inalámbrica para la

implementación correcta de los equipos a utilizar, además de utilizar varios

métodos de recolección de datos e información como lo es la entrevista que se

realizó al encargado del Departamento de Redes de Comunicaciones y el empleo

de información bibliográfica.

El Capítulo IV hace referencia a los resultados obtenidos mediante la propuesta de

mejoramiento de la cobertura de la red inalámbrica de la UTEQ.

El Capítulo V comprende las conclusiones y las respectivas recomendaciones de

acuerdo a lo realizado en la presente investigación.

En el Capítulo VI se evidencia todas las referencias bibliográficas basadas en libros,

manuales, documentos de investigación, entre otros.

Y finalmente el Capítulo VII está comprendido por los anexos que demuestran el

trabajo investigativo

CAPÍTULO I

CONTEXTUALIZACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN.

1

1.1. Problema de la Investigación.

1.1.1. Planteamiento del problema.

1.1.1.1. Diagnostico.

Cada vez es más necesario el uso de la conectividad a internet como método de

interacción entre los usuarios, empresas e instituciones educativas, convirtiéndose

en un instrumento imprescindible para las actividades relacionadas a ella. En la

universidad existe la Unidad de las TIC´S3, el mismo que dispone del área de redes

y comunicaciones la cual administra la distribución de las redes tanto en el campus

universitario Ing. Manuel Haz Álvarez como en el Campus “Finca La María”

encontrándose ubicado en el cantón Mocache, en donde se estableció por el

método empírico de la observación que este no cuenta con una cobertura de la red

Wi-Fi que garantice el acceso a internet y es allí donde surgen muchos

inconvenientes tanto para estudiantes en el envío de trabajos, realización de

consultas como para los docentes en cuanto a: la asistencia de los alumnos,

asentamiento y corrección de calificaciones, entre otras actividades en las que la

red sería de gran ayuda.

Por este motivo se ha visto la necesidad de plantear una solución en cuanto a los

problemas de cobertura, con ello se pretende facilitar el uso de cualquier

información que se manipule en las instalaciones del “Campus Finca La María”.

Ahora bien conociendo y diagnosticando este problema surgen varias interrogantes

tales como ¿Cuáles serán los recursos informáticos que permiten una cobertura

fiable? ¿Cuáles serán los beneficios para los docentes, personal administrativo y

estudiantes mediante el uso de redes WI-FI? ¿El servicio ofrecido será el más

eficiente?

1.1.1.2. Pronóstico

De acuerdo a la investigación, mediante el mejoramiento de la cobertura de la red

podrá ofrecer el servicio de conectividad a internet por todo el campus Finca “La

3 Tecnologías de la Información y Comunicación. Conjunto de tecnologías para gestionar información y enviarla de un lugar

a otro.

2

María”, así como también se pueden generar problemas en la instalación de los

equipos debido a que se las deberá colocar en lugares altos, además de que se deberá

localizar la ubicación correcta de los equipos, dado que de esta dependerá el

correcto funcionamiento del servicio ofrecido.

Otro de los problemas externos que se podrá presentar seria el momento en el que

falle el servicio de energía eléctrica, allí los equipos no funcionarían y no se tendría

acceso a la red.

Sin embargo se espera llegar a la mayor parte del campus, en especial donde existe

la mayor afluencia de estudiantes para que puedan utilizar el servicio de internet.

1.1.2. Formulación.

¿Cómo se podrá mejorar el área de cobertura de la red wifi del campus “Finca La

María” de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo?

1.1.3. Sistematización del problema.

1. ¿Es el diseño de la red inalámbrica ubicada en el campus la causante de que en

ocasiones se pierda la conexión a internet?

2. ¿Cómo influyen los equipos empleados en la red inalámbrica del campus “Finca

La María” de la UTEQ en el uso de la conexión a internet?

3. ¿Permitirá el diseño de una infraestructura optimizar el área de cobertura de la

red inalámbrica del campus “Finca La María” de la UTEQ?

1.2. Objetivos.

1.2.1. Objetivos Generales.

Implementar una red mesh mediante la utilización de equipos omnidireccionales

para satisfacer la demanda de conectividad a internet del Campus Universitario

“Finca La María” de la UTEQ.

3

1.2.2. Objetivos específicos.

Realizar un diagnóstico de la red inalámbrica del campus “Finca La María”

de la UTEQ con el fin de conocer el estado actual en cuanto a la prestación

de servicios con conectividad a internet.

Examinar las características de los equipos que administran actualmente la

red inalámbrica del campus universitario.

Diseñar una infraestructura de red inalámbrica que mejore la cobertura en

cuanto al acceso a internet en función a los requerimientos de la universidad

(estudiantes, docentes y personal administrativo).

1.3. Justificación.

Las comunicaciones y el uso de la tecnología están altamente ligadas a la sociedad

actual en cuanto al internet y el manejo de recursos relacionados a él, tales como:

sistemas celulares, sistemas de telecomunicaciones y sistemas de redes

inalámbricas, convirtiéndose en una necesidad para el desarrollo del hombre;

influyendo así en la generación de nuevos productos, servicios y actividades

derivadas al empleo de las mismas. Todo esto permite impulsar cambios radicales

en las actividades de hoy en día, además de que tanto negocios como instituciones

educativas aprovechen las utilidades que presenta el internet en cualquier momento.

Todas esas oportunidades que se generan permiten usar herramientas y métodos

(redes con conexiones cableadas, estructuradas e inalámbricas) haciendo posible

acceder a todo tipo de información (e-mails, documentos, cuentas bancarias, etc.)

desde cualquier lugar en el que se encuentre el usuario.

Es común observar como son manipuladas las redes inalámbricas sobre todo en

instituciones de educación superior debido a una alta demanda de usuarios que

utilizan los servicios de la Tecnología de la Información y la Comunicación (TIC),

las cuales crecen de manera rápida afectando de una u otra manera las áreas de

cobertura de la red con el único objetivo de ofrecer el servicio más apropiado para

la comunidad universitaria.

4

Una de las razones por las que es necesario obtener acceso a las redes de la

información tanto en lugares públicos o privados se ve establecido en la

Constitución de la República del Ecuador en el acceso y explotación de redes

inalámbricas para el interés colectivo, siendo este un derecho fundado en la

normativa para obtener una educación de calidad con el acceso a todos los servicios

de la ciencia e información.

Este trabajo investigativo hace uso y referencia del estándar técnico empleado en

cuanto al acceso a los recursos que ofrece internet; dado que es ampliamente

utilizado no solo en el Ecuador sino en todo el mundo. Este estándar del cual se

habla es el IEEE4 802.11 aplicado en las redes inalámbricas de poca y amplia

capacidad de usuarios que funcionan a diferentes rangos de frecuencias permitirán

todos los beneficios para una conexión a este servicio.

Y es por ello que se propone realizar un análisis del estado actual de la cobertura de

la red inalámbrica del Campus “Finca La María” de la UTEQ y diseñar una red

que contará con las especificaciones técnicas de los equipos, potencializando la

conexión inalámbrica del campus lo cual permitirá tener una amplia cobertura en

toda la infraestructura para que el estudiante o docente que se encuentre en la

institución y que desee conectarse al internet mediante cualquier dispositivo pueda

hacerlo, garantizando una red eficiente y sin perdidas de conexión durante las horas

laborables.

4 Instituto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, organización mundial comprendida por técnicos e ingenieros que trabajan

para la estandarización en cuanto a la creación de nuevas tecnologías.

5

CAPÍTULO II

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA DE LA

INVESTIGACIÓN.

6

2. Marco Conceptual.

2.1.1. Definición de una red.

En términos sencillos, las redes transportan datos desde un ordenador a otro. Para

intentar entender el concepto de red, puede ser útil pensar en ellas comparándolas

con sistemas de transporte de la vida diaria, como una autopista o una línea

ferroviaria. Por ejemplo, piense en una línea de ferrocarril. Está formada por

estaciones y depósitos de mercancías unidos por una vía de tren. En las vías, los

trenes de mercancías transportan contenedores de carga; cada contenedor está

etiquetado con una descripción del destino final de la carga [2].

En el mundo de las redes, los paquetes juegan un papel clave en el transporte de los

datos. Un paquete contiene un pequeño trozo de un fragmento de datos más grande

que ha sido dividido. Cada paquete tiene una cabecera que indica de dónde viene y

a dónde va, llevando a cabo la misma tarea que las etiquetas con la ruta de cada

contenedor de carga. Análogamente, no se pueden utilizar cables viejos para

conectar ordenadores y si se mezclan tipos de cable, nos encontramos en la misma

situación que los antiguos ferrocarriles con distintos anchos de vía: los operarios

tenían que transferir la carga de un tren a otro utilizando un aparato especial, una

grúa, retardando el tiempo de entrega de la mercancía [2].

2.1.2. Topologías de red.

Antes de que podamos ver los distintos tipos de cableado de red, tenemos que

desviarnos brevemente para introducir el tema de topologías de red, un bonito

término que indica cómo está dispuesta la red. Para los propósitos del libro, hay

cuatro topologías de red principales: estrella, bus, anillo y malla [2].

2.1.2.1. Estrella.

Con una topología de red en estrella, un dispositivo central (llamado concentrador)

actúa como el centro de una rueda con radios. El concentrador está conectado con

cada ordenador por medio de cables y los cables son como los radios de una rueda

(Fig. 1). Utilizando sus elementos electrónicos internos, el concentrador conecta

7

todos los dispositivos entre sí. Lo bueno de las redes estrella es que si falla uno de

los radios de la rueda, sólo se ve afectado el ordenador que corresponde a ese radio,

mientras el resto de la red sigue en funcionamiento [2].

Figura 1: Topología de red en estrella

Fuente: Adam, Engst; Glenn, Fleishman. Introducción a las Redes Inalámbricas 802.11a,

802.11b, Airport y Aiport Extreme de Apple. Pág. 47 [2]

Elaborado por: Rubén D. Ganchozo Floreano (2015)

2.1.2.2. Bus.

Una topología de red bus utiliza un largo cable con cada ordenador conectado a ese

cable (vea la Fig. 2). Las redes bus son poco comunes actualmente entre los

ordenadores (aunque no entre concentradores de red), pero son fáciles de configurar

y se utilizaron más en el pasado. [2]

Figura 2: Topología de red bus.

Fuente: Adam, Engst; Glenn, Fleishman. Introducción a las Redes Inalámbricas 802.11a, 802.11b,

Airport y Aiport Extreme de Apple. Pág. 50


2.1.2.3. Anillo.

Las topologías de red en anillo son similares a las redes bus, pero con los extremos

del cable conectados formando un anillo (vea la siguiente FIGURA). Las redes

Token Ring (anillo de señales) ofrecen una solución al problema "¿quién está

hablando?"; las máquinas envían una señal electrónica para determinar quién tiene

permiso para emitir en cualquier momento dado. Las redes Token Ring se utilizan

8

muy poco hoy día por la misma razón que las redes bus: un solo corte en el cable

de red principal y se interrumpe toda la red. [2]

Figura 3: Topología de red anillo.


802.11b, Airport y Aiport Extreme de Apple. Pág. 51


2.1.2.4. Malla.

Las redes malla conectan de forma oportunista con cualquier otro dispositivo

disponible que permita que el tráfico se acerque a su destino final (véase la FIGURA

4). En un mundo cableado, la red en malla no tiene sentido porque se necesitarían

cables independientes que fueran desde cada dispositivo al resto de dispositivos, la

misma situación que resuelve la topología en estrella [2].

Figura 4: Topología de red en malla.


802.11b, Airport y Aiport Extreme de Apple. Pág. 51 [2].


Las redes malla pueden reemplazar completamente las redes convencionales

añadiendo las ventajas de la redundancia: si una conexión está bloqueada, el tráfico

simplemente sortea el bloqueo y se dirige a otras conexiones [2].

9

Aunque las redes en malla son populares, especialmente entre los entusiastas de las

redes comunitarias, sólo unos pocos productos ofrecen capacidades de malla y

únicamente están al alcance de empresas y proveedores de servicios. Quizá resulte

al final que podremos encontrar acceso de alta velocidad a Internet proporcionado

por un nodo de malla particular, pero aún no está claro si la tecnología va a resultar

viable comercialmente [2].

2.1.3. Dispositivos de red.

El siguiente paso en el aprendizaje de las redes es conocer los distintos tipos de

dispositivos con los que se construye una red [2].

2.1.3.1. Adaptadores de red (NIC)

La pieza de una red más sencilla de entender es el adaptador de red, llamado

también frecuentemente tarjeta de interfaz de red (NIC en sus siglas en inglés).

Dicho con sencillez, el adaptador de red es la pieza que conecta el ordenador con la

red, nada puede suceder sin su presencia. Para continuar con la analogía del

ferrocarril, un adaptador de red es como el andén de la estación; la estación puede

estar en su sitio, pero no será útil si no hay un andén que permita pasar a la gente

de la estación al tren y viceversa [2].

Según [2] los adaptadores de red vienen con distintas formas y tamaños, y un

siempre creciente número de ordenadores, incluyendo todos los ordenadores

Macintosh fabricados en los últimos años, los han integrado. Si su ordenador tiene

un puerto Ethernet, entonces tiene integrado el adaptador de red. Otros tipos de

adaptadores de red son:

Tarjetas PCI conectadas en ranuras PCI dentro de muchos ordenadores de

mesa modernos que son probablemente el tipo más común de adaptador de red. Hay

tarjetas PCI que proporcionan acceso a redes convencionales e inalámbricas [2].

PC Cards para ranuras PC Card en ordenadores portátiles. Los ordenadores

de mesa casi nunca tienen ranuras para PC Cards. Muchos adaptadores de red PC

Card de Ethernet convencional vienen con un pequeño cable que se conecta con el

dispositivo PC Card del tamaño de una tarjeta de crédito para proporcionar un

10

conector Ethernet normal. Los adaptadores de red inalámbrica PC Card típicamente

sobresalen por el lateral del portátil para acomodar sus antenas [2].

2.1.3.2. Direcciones MAC

Es probable que su ordenador tenga un número de serie que seguramente sólo esté

impreso en la parte externa de la carcasa; el ordenador no sabe qué es. La red

Ethernet funciona enviando paquetes a direcciones MAC específicas de la red. Si

las direcciones MAC no fueran unívocas, sería posible que dos ordenadores con la

misma dirección estuvieran conectados a la misma red. Y si sucediera esto, sería

como intentar dirigir un tren a dos estaciones que tienen nombres idénticos. Si se

tratara de una comedia de situación televisiva, las risas estarían aseguradas; pero en

el mundo real nos enfadamos mucho cuando las cosas no se entregan correctamente.

Y lo mismo sucede en el mundo informático. Las direcciones MAC están asociadas

con los adaptadores de red, no con los ordenadores; si un ordenador tiene integrados

un adaptador de red Ethernet y un adaptador de red inalámbrica, los dos tendrán sus

propias direcciones MAC unívocas [2].

Las direcciones IP5 necesarias para que un ordenador establezca comunicación con

Internet se asocian con las direcciones MAC utilizando un proceso llamado

Protocolo de resolución de direcciones (ARP). Las redes IP se extienden por

muchas redes Ethernet y la asociación de IP con MAC permite que el tráfico salga

del ordenador, llegue al enrutador, transite por Internet, llegue a un segundo

enrutador para pasar a una red local y alcance una máquina determinada en el otro

extremo [2].

2.1.4. Protocolos de red.

Toda la comunicación entre ordenadores tiene lugar de acuerdo con un conjunto de

reglas preestablecidas, llamado un protocolo y también informalmente (a veces

incorrectamente) un estándar. Es igual que en la comunicación entre personas,

5 Internet Protocol. Protocolo de internet. Este permite mediante la asignación de una dirección la conexión o el medio lógico

para acceder al servicio de internet

11

donde las reglas preestablecidas constituyen un idioma. Un protocolo de red no es

más que eso, el idioma que deben hablar los dos ordenadores para entenderse [2].

2.1.5. Establecer una conexión.

PPP (Protocolo punto a punto) es el campeón reinante en la negociación de

conexiones de acceso telefónico y de banda ancha; la versión Ethernet de banda

ancha se llama PPPoE, por PPP a través (over) de Ethernet [2].

PPP es una forma simple para que dos dispositivos, después de establecer un enlace

de red de algún tipo, negocien un inicio de sesión y después proporcionen detalles

de red para la máquina que establece la conexión [2].

DHCP (Protocolo de configuración dinámica de host), que debatiremos en muchos

contextos a lo largo del libro, permite a un servidor asignar una dirección IP a

cualquier máquina de la misma red que la desee. Cuando un ordenador con un

cliente DHCP, presente en la mayoría de los sistemas operativos, conecta por

primera vez con una red, emite un mensaje que pide una dirección. Uno o más

servidores DHCP pueden responder ofreciendo una dirección. El cliente confirma

al servidor DHCP apropiado que ha aceptado la dirección ofrecida y, después de

eso, se convierte en un miembro de la red, con una dirección, una puerta de enlace

y, normalmente, información de servidor DNS6 [2].

NAT (Traducción de direcciones de red) colabora con DHCP para convertir las

direcciones privadas asignadas por DHCP, que no admiten enrutamiento y no están

al alcance desde fuera de la red de área local, en direcciones IP públicas de la puerta

de enlace [2].

2.1.6. Empaquetamiento y direcciones de datos.

En todos los casos, hay una parte del protocolo que se ocupa del empaquetamiento

(la parte TCP en TCP/IP) y otra que se ocupa de las direcciones (la parte IP en

TCP/IP). Estas partes casi siempre están agrupadas en un solo nombre o concepto.

6 Domain Name System. Nombre del dominio del servicio que ofrece el internet

12

2.1.7. TCP/IP.

TCP/IP es un conjunto de dos protocolos distintos que funcionan en colaboración:

TCP (Protocolo de control de transporte) e IP (Protocolo Internet).TCP reúne los

paquetes y los separa; IP se ocupa de las direcciones. Juntos, forman la base de la

mayor parte de las comunicaciones de Internet [2]. La principal ventaja de TCP/IP

sobre otros protocolos es que está completamente estandarizado y goza de soporte

en los sistemas operativos de ordenador. También tiene otras ventajas, como su

excelente rendimiento y la escalabilidad para redes muy grandes. Como TCP/IP

está en todas partes, casi todas las aplicaciones relacionadas con redes se comunican

a través de TCP/IP [2].

2.1.8. Red inalámbrica.

Es una red que posee dos terminales que les posibilitan la comunicación entre ellos

sin necesidad de que exista una conexión mediante cable, permitiendo al usuario

utilizar los dispositivos de manera que les permita dirigirse hacia cualquier lugar

que desee sin depender del cable de conexión.

2.1.9. Cobertura de las redes.

LAN 10 metros/1 kilómetro

WAN 100 kilómetros/1000 kilómetros

MAN.10 kilómetros

2.1.10. Estándares que rigen a las redes WLAN.

IEEE 802.11: entre 1 y 2 Mbps

IEEE 802.11a: 54 Mbps - 5 GHz

IEEE 802.11b: 11 Mbps -2.4 GHz

2.1.11. Qué es una onda de radio.

Son ondas electromagnéticas, teniendo una longitud de onda mayor a la luz visible,

pueden ser extensas, oscilando en frecuencias desde 1 kilohertzio, en donde se ven

13

influenciadas su longitud, el tiempo de propagación y su amplitud, a mayor longitud

de onda las antenas que utilizan son más pequeñas.

Figura 5: Forma de la onda

Fuente: Flickenger Rob (2008). Redes Inalámbricas en los Países en Desarrollo Pág. 10. [3].


2.1.12. Polarización.

FIGURA 6: Campos eléctricos y magnéticos en una onda

Fuente: Flickenger Rob (2008). Redes Inalámbricas en los Países en Desarrollo Pág. 10 [3].


La polarización describe la dirección del vector del campo eléctrico. En una antena

bipolar alineada verticalmente, los electrones sólo se mueven de arriba a abajo, no

hacia los lados (porque no hay lugar hacia donde moverse) y, por consiguiente, los

campos eléctricos sólo apuntan hacia arriba o hacia abajo verticalmente [3].

14

2.1.13. El espectro electromagnético.

Las ondas electromagnéticas abarcan un amplio rango de frecuencias (y,

correspondientemente, de longitudes de onda). Este rango de frecuencias y

longitudes de onda es denominado espectro electromagnético [3].

Figura 7: El espectro electromagnético.

Fuente: Flickenger Rob (2008). Redes Inalámbricas en los Países en Desarrollo Pág. 14 [3].


2.1.14. Ancho de Banda.

El ancho de banda es un rango de frecuencia asignado a una onda receptora o

trasmisora mediante algún tipo de dispositivo donde se concentra la mayoría de la

potencia de la señal trasmitida en un tiempo determinado; puede ir desde los

2400MHz hasta los 2480mHz.

2.1.15. Frecuencias y canales.

Las frecuencias más empleadas van desde los 400 hasta 2484 MHz, los estándares

de radio 802.11b y 802.11g. Mientras que el 802.11a funciona en el rango de los

5150 - 5850 MHz.

15

Figura 8: Canales y frecuencias de la 802.11b

Fuente: Flickenger Rob (2008). Redes Inalámbricas en los Países en Desarrollo Pág. 14. [3].


2.1.16. Absorción.

Cuando las ondas electromagnéticas atraviesan algún tipo de material, estas tienden

a debilitarse o atenuarse generando un fenómeno que se lo conoce como el

fenómeno de absorción variando drásticamente su frecuencia y su potencia de

acuerdo al material que estén atravesando, por ejemplo está el vidrio, el agua y las

ondas microondas.

2.1.17. Reflexión.

La reflexión es un fenómeno que se presenta con la luz, su fuente de propagación

principal es el metal y el agua, dado que es la reflexión al entrar en contacto con la

fuente esta forma un ángulo de 45°.

Figura 9: Fenómeno de Reflexión

Fuente: Flickenger Rob (2008). Redes Inalámbricas en los Países en Desarrollo Pág. 18


16

2.1.18. Difracción.

Difracción es el comportamiento de las ondas cuando, al incidir en un objeto, dan

la impresión de doblarse. Es el efecto de “ondas doblando las esquinas”. Imagine

una onda en el agua viajando en un frente de onda plano, tal como una ola

llegándose a una playa oceánica. Ahora, interponemos en su camino una barrera

sólida, como una cerca de madera, para bloquearla. [3].

Figura 10: Difracción a través de una ranura pequeña.

Fuente: Flickenger Rob (2008). Redes Inalámbricas en los Países en Desarrollo Pág. 19


Luego practicamos una estrecha rendija en esa barrera, como una pequeña puerta.

Desde esta abertura va a comenzar una onda circular, y por supuesto va a alcanzar

puntos que están en una línea directa detrás de esa abertura, pero también a ambos

lados de ella. [3].

Figura 11: Fenómeno de Difracción (Huygens)

Fuente: Flickenger Rob (2008). Redes Inalámbricas en los Países en Desarrollo Pág. 19.


17

2.1.19. Interferencia.

La interferencia no es más que una perturbación que se presenta en el medio de

propagación de la onda, la cual puede influir negativamente en la transmisión o

recepción de cualquier tipo de dato u información.

Figura 12: Interferencia constructiva y destructiva.



Siempre que las ondas de igual amplitud y fases opuestas se crucen en el camino,

son eliminadas y no se pueden recibir señales. El caso más común es que las ondas

se combinen y generen una nueva forma de onda que no puede ser utilizada

efectivamente para la comunicación. Las técnicas de modulación y el uso de canales

múltiples ayudan a manejar el problema de la interferencia, pero no lo eliminan

completamente. [3]

2.1.20. Línea visual.

La línea visual conocida comúnmente como la línea de vista, esta permite la

recepción y trasmisión de la onda a medida que estas avanzan, es decir que se

pueden ver ambos puntos, teniendo línea visual directa.

Un línea visual que necesitamos para tener una conexión inalámbrica óptima desde

X hasta Y es más que simplemente una línea delgada su forma es más bien la de un

cigarro, una elipse. [3]

18

Figura 13: Obstrucción parcial de la zona de Fresnel



2.1.21. Potencia.

Cualquier onda electromagnética contiene energía, o potencia—lo podemos sentir

cuando disfrutamos (o sufrimos) del calor del sol. La potencia P es de una

importancia clave para lograr que los enlaces inalámbricos funcionen: El campo

eléctrico se mide en V/m (diferencia de potencial por metro), la potencia contenida

en él es proporcional al campo eléctrico al cuadrado [3].

Tabla 1. Tabla de potencias

Fuente: Flickenger Rob (2008). Redes Inalámbricas en los Países en Desarrollo

Elaborado por: Rubén D. Ganchozo F (2015)

2.1.22. Estructura de un radio enlace.

2.1.22.1. Diseño.

Definir el modo de transmisión, es decir en condiciones de visibilidad

directa, este puede ser punto a punto o transmisión omnidireccional. [7]

19

Tener en cuenta los diferentes factores que pueden degradar nuestra señal

como por ejemplo el ruido. [7]

El alcance deseado dependerá especialmente de la potencia de los equipos

a transmitir. [7]

2.1.22.2. Enlaces Punto - Punto (Equipos Mikrotik).

FIGURA 14: Enlace Punto – Punto

Fuente: Klever Mauricio Carchipulla. “Estudio e Implementación de un radio enlace con tecnología

Mikrotik para el I.S.P. JJ Sistemas en el cantón Gualaquiza, provincia Morona Santiago” Pág. 40.


Los enlaces punto - punto pueden conseguir un mayor alcance utilizando antenas

de grilla o plato tanto en el receptor como en el transmisor; permitiendo expandir a

una red de forma fácil y rápida. La velocidad de transferencia conseguida con estos

tipos de enlaces tiene un promedio 10Mbytes, sin ninguna dificultad. [7]

2.1.22.3. Enlaces Punto - Multipunto (Equipos Mikrotik).

Figura 15: Enlace Punto Multipunto

Fuente: Klever Mauricio Carchipulla. “Estudio e Implementación de un radio enlace con

tecnología Mikrotik para el I.S.P. JJSistemas en el cantón Gualaquiza, provincia Morona

Santiago” Pág. 41. Elaborado por: Rubén D. Ganchozo Floreano (2015)

20

2.1.22.4. Conexión de Rejilla o Malla.

Figura 16: Conexión Malla.



Santiago” Pág. 41.


2.1.23. Distribución de Acceso Inalámbrico (HotSpot).

El control de tráfico aéreo, navegación marina, control de misiles, aviación,

telecomunicaciones, son algunas de las aplicaciones de las microondas, en la

actualidad las frecuencias de microondas son utilizadas cada vez más en

telecomunicaciones, cuando se utilizan antenas repetidoras, necesarias a lo largo de

un camino o trayecto de comunicación. Las microondas comprenden frecuencias

que trabajan en el rango de los 109 a 1012 Hertz, que corresponden a longitudes de

onda que van de los 30 cm. (centímetros) a 0.3 mm. (Milímetros). Estas longitudes

de onda son del mismo orden de magnitud que las dimensiones de los circuitos

empleados en su generación [4]. [3]

2.1.24. Equipos (características descriptivas).

Para lo cual se ha optado por usar equipos Mikrotik, en cada nodo; ya que estos

21

presentan los siguientes beneficios:

Son económicos con respecto a equipos Motorola, Tranzeo, equipos que no

poseen múltiples opciones como los RouterBOARD Mikrotik [3].

Se pueden obtener velocidades de hasta 108Mbps en una transmisión

inalámbrica. [3].

Se pueden conseguir distancias de conexión hasta de 70 kilómetros (con

antenas externas) sin repetidoras. [3].

2.1.24.1. Antenas y diagramas (patrones) de radiación.

Figura 17: Diagrama de radiación de una antena Yagi en coordenadas rectangulares

Fuente: Flickenger Rob (2008). Redes Inalámbricas en los Países en Desarrollo. Pág. 105


En la figura 18 se observara el diagrama de radiación en coordenadas polares de

una antena Yagi de diez elementos [3].

Figura 18: Diagrama polar lineal de la misma antena Yagi.



22

Figura 19: Trazado polar logarítmico



2.1.25. Tipos de Antenas.

2.1.25.1. Antena de V de longitud con plano de tierra.

Figura 20: Antena de un cuarto de longitud.



2.1.25.2. Antena Yagi.

Las antenas Yagi son las más empleadas para ofrecer el servicio de TV abierta,

poseen varios elementos receptores de señal y frecuencia.

23

Figura 21: Una antena Yagi.



2.1.25.3. Bocina.

El nombre de la antena bocina deriva de su apariencia característica acampanada o

de cuerno [10]. La porción acampanada puede ser cuadrada, rectangular, cilíndrica

o cónica. La dirección de máxima radiación se corresponde con el eje de la campana

[9]. Se puede alimentar sencillamente con una guía de onda, pero también puede

hacerse con un cable coaxial y la transición apropiada. Las antenas bocina se

utilizan comúnmente como el elemento activo en una antena de plato [9]. La antena

bocina se coloca hacia el centro del plato reflector. El uso de una bocina, en lugar

de una antena dipolo, o cualquier otro tipo de antena en el punto focal del plato,

minimiza la pérdida de energía alrededor de los bordes del plato reflector [10]. A

2,4 GHz, una antena bocina simple hecha con una lata tiene una ganancia del orden

de 10 a 15 dBi [9].

2.1.25.4. Plato Parabólico.

Las antenas basadas en reflectores parabólicos son el tipo más común de antenas

directivas donde se requiere una gran ganancia. La ventaja principal es que pueden

construirse para tener una ganancia y una directividad tan grande como sea

requerido [10]. La desventaja principal es que los platos grandes son difíciles de

montar y están predispuestos a sufrir los efectos del viento [9].

Los platos de más de un metro generalmente están hechos de material sólido.

Frecuentemente se utiliza el aluminio por una ventaja de peso, su durabilidad y sus

24

buenas características eléctricas [10]. El efecto del viento se incrementa

rápidamente con el tamaño del plato y se convierte en un problema severo. A

menudo se utilizan platos que tienen una superficie reflectora constituida por una

malla abierta. Éstos tienen una relación de ganancia adelante/atrás más pobre, pero

son seguros de utilizar y sencillos de construir. Materiales como el cobre, aluminio,

bronce (latón), acero galvanizado y hierro [9].

Figura 22: Antena bocina hecha con una lata de comida.



Figura 23: Una antena plato sólida.



25

2.1.25.5. BiQuad.

La antena BiQuad es fácil de armar y ofrece buena directividad y ganancia para las

comunicaciones punto a punto [10]. Consiste en dos cuadrados iguales de ¼ de

longitud de onda como elemento de radiación y de un plato metálico o malla como

reflector. Esta antena tiene un ancho del haz de aproximadamente 70 grados y una

ganancia en el orden de 10-12 dBi. Puede ser utilizada como una antena única, o

como un alimentador para un Plato Parabólico. Para encontrar la polarización,

debemos observar el frente de la antena, con los cuadrados colocados lado a lado;

en esa posición la polarización es vertical [9].

Figura 24: Antena BiQuad.

Fuente: Flickenger Rob (2008). Redes Inalámbricas en los Países en Desarrollo. Pág. 114 [3]


2.1.25.6. Otras Antenas.

Existen muchos otros tipos de antenas y se crean nuevas siguiendo los avances

tecnológicos.

Antenas de Sector o Sectoriales: son muy usadas en la infraestructura de

telefonía celular y en general se construyen agregando una cara reflectora a uno o

más dipolos alimentados en fase. Su ancho de haz horizontal puede ser tan amplio

como 180 grados, o tan angosto como 60 grados, mientras que el vertical

generalmente es mucho más angosto. Las antenas compuestas pueden armarse con

varios sectores para cubrir un rango horizontal más ancho (antena multisectorial)

[9].

26

Antenas Panel o Patch: son paneles planos sólidos utilizados para cobertura

interior, con una ganancia de hasta 20 dB [9].

2.1.26. Routers Inalámbricos Mikrotik.

2.1.26.1. RouterBOARD 411/411A MIKROTIK.

FIGURA 25: RouterBOARD 411AH. Vista Delantera y Trasera

FUENTE: Mikrotik- User’s Manuals RouterBoard 4. Pág. 3


Figura 26: RouterBOARD 411AH. Diseño de la placa

Fuente: Mikrotik- User’s Manuals RouterBoard 4. Pág. 3


27

2.1.26.2. Especificaciones técnicas.

Tabla 2. Características específicas del RouterBoard 411AH

Fuente: Mikrotik- User’s Manuals RouterBoard 4. Pág. 4


2.1.26.3. Memoria y dispositivos de almacenamiento.

Slots MiniPCI

La placa tiene una ranura MiniPCI Tipo IIIA con 3.3V única señalización poder.

También acepta MiniPCI Tipo IIIB tarjetas estándar. La junta ha sido probada para

funcionar con tarjetas de alta potencia si la temperatura ambiente y una

refrigeración adecuada está garantizada. Esta serie RB400 actualmente no soporta

Senao 8602 tarjetas, Atheros AR5211 o chipset mayores y el chipset Prism tarjetas

basadas. Compresión inalámbrica no es compatible con dispositivos de la serie

RB400 [11].

Alimentación suministrada para las tarjetas de extensión (excluyendo la CPU y

bordo puertos Ethernet): + 3.3V: 3.3A máx [11].

28

Puertos de entrada / salida (LAN1 Puerto con PoE)

Este puerto Fast Ethernet es reconocido como la primera interfaz LAN. Es

compatible con la pasiva (no estándar) La alimentación es a través de Ethernet. La

Junta acepta la entrada de tensión 12-28 V DC. Se sugiere utilizar más alta tensiones

por el poder durante largos cables debido a una mayor eficiencia (menos energía se

pierde en el propio cable y fuente de alimentación es más eficiente). [11]

DB9 Serial Port

El puerto serie asíncrono DB9 macho estándar RS232C se puede usar para la

configuración inicial, o para unir un módem o cualquier otro dispositivo serie

RS232. TxD (pin 3) de este puerto tiene poder -5V DC cuando está inactivo.

Señales RTS y DTR no están conectados. Tenga en cuenta que el dispositivo no se

aplique plenamente el hardware [11].

(RTS / CTS) control de flujo, por lo que se sugiere para tratar de desactivar el

control de flujo de hardware en la emulación de terminal programa en caso de que

la consola de serie no funciona como se esperaba, y si no ayuda, hacer un nuevo

cable utilizando el pin out [11].

LED’s

LED de alimentación

LED de encendido se enciende cuando se enciende el tablero [11].

LED usuario

LED usuario puede programar a elección del usuario. Está iluminado por defecto

cuando la junta se inicia, entonces se volvió cuando el gestor de arranque se ejecuta

kernel [11].

LED’s de estado

Cinco LED (LD 501-505) se pueden usar para mostrar la actividad de inicio, las

señales inalámbricas, y el usuario programados valores [11].

2.1.26.4. Montaje del Hardware.

El primero en utilizar la pizarra:

Inserte tarjetas MiniPCI y conectar cables de la antena, si es necesario; [11]

29

Instale la tarjeta en un caso; [11]

Conecte otros periféricos y cables [11].

Encendido (Opciones de poder)

Conector de alimentación J801

10...28V DC (soporta protección contra sobretensiones) [11]

Alimentación a través de Ethernet (PoE) en el puerto Ethernet LAN1 J602

La placa tiene un J801-directa de entrada jack de alimentación (5,5 mm exterior y

2 mm de diámetro interior, femenino, enchufe positivo) y puede también ser

alimentado con PoE. Todas las entradas de alimentación están siempre activos, pero

sólo uno debe ser utilizado al mismo tiempo [11].

RouterBOARD 411 está equipado con un confiable 14W a bordo fuente de

alimentación con protección contra sobretensiones. Se aceptan voltajes de entrada

V DC, pero cuando se alimenta a través de cables largos, se sugiere utilizar al menos

18V [11].

RouterBOARD 411 tableros de la serie son compatibles con los no-estándar de

alimentación (pasivo) sobre inyectores Ethernet (Excepto el poder sobre líneas de

datos) y aceptar la alimentación de más de hasta 100 metros (330 pies) de largo

cable Ethernet conectado al puerto Ethernet (J602). La junta no funciona con

IEEE802.3af compatibles inyectores de potencia 48V [11].

La salida máxima de la fuente de alimentación a las tarjetas de extensión es

normalmente a aproximadamente 3.3ª [11]

Opciones de arranque

En primer lugar, se inicia RouterBOOT cargador. Muestra algo de información útil

sobre la RS232C en puerto serie asíncrono, que se fija para 115200bit / s, 8 bits de

datos, 1 bit de parada, sin paridad por defecto. El cargador puede ser configurado

para arrancar el sistema desde el módulo NAND a bordo o de red Ethernet. A bordo

de dispositivos de almacenamiento NAND [11].

El RouterBOARD puede iniciarse desde el chip de almacenamiento NAND a

bordo. Como no hay una tabla de particiones en el dispositivo, el cargador de

30

arranque asume el primer 4MiB formar un sistema de archivos YAFFS, y ejecuta

el archivo llamado "kernel" almacenado en el directorio raíz de la partición [11].

Arranque desde la red

Arranque de red funciona de manera similar a PXE o protocolo EtherBoot, y le

permite iniciar una RouterBOARD 411 ordenador de la serie a partir de una imagen

ejecutable almacenado en un servidor TFTP. Utiliza BOOTP o DHCP (configurable

en gestor de arranque) protocolo para obtener una dirección IP válida, y el protocolo

TFTP para descargar un archivo ejecutable (ELF) del núcleo imagen combinada

con el disco RAM inicial (inserta como una sección ELF) para arrancar desde (IP

del servidor TFTP dirección y el nombre de la imagen debe ser enviado por el

servidor BOOTP / DHCP) [11].

Para arrancar el equipo RouterBOARD de red Ethernet necesita lo siguiente [11]:

Una imagen del kernel ELF para el cargador de arranque desde (puede incrustar

los parámetros del kernel y initrd [11]

imagen como secciones ELF llamada kernparm e initrd respectivamente) [11]

Un servidor TFTP que para descargar la imagen [11]

Un servidor BOOTP / DHCP (puede ser instalado en la misma máquina que el

servidor TFTP) para dar una IP dirección, dirección del servidor TFTP y arranque

nombre de la imagen [11].

RouterBOOT

El firmware RouterBOOT (también conocido como "gestor de arranque" aquí)

proporciona funcionalidad mínima para arrancar un Sistema Operativo. Es

compatible con la consola serie mediante el puerto serie a bordo en el momento de

arranque. El cargador soporta el arranque desde el dispositivo NAND a bordo y

desde un servidor de red (consulte la sección correspondiente para detalles sobre

este protocolo) [11].

Configuración del gestor de arranque

Parámetros del cargador se pueden configurar a través de la interfaz serie asíncrono

DB9 RS232C a bordo. A conectarse a él, utilice un cable de módem nulo estándar.

31

De forma predeterminada, el puerto se establece en 115200bit / s, 8 bits de datos, 1

bit de parada, sin paridad [11]. Tenga en cuenta que el dispositivo no se aplique

plenamente el hardware (RTS / CTS) de control de flujo, por lo que se sugiere para

tratar de desactivar el control de flujo de hardware en el programa de emulación de

terminal en caso de que la serie la consola no funciona como se esperaba, y si no

ayuda, hacer un nuevo cable usando el pin out [11].

Para entrar en la pantalla de configuración del gestor, pulse cualquier tecla (o única

tecla [Borrar] (o [Retroceso]), dependiendo de la configuración real) justo después

de la cargadora es pedirlo:

RouterBOOT gestor de arranque 2.12

RouterBoard 411

Frecuencia de la CPU: 300 MHz

Tamaño de la memoria: 32 MB

Pulse cualquier tecla dentro de 2 segundos para entrar en la configuración [11]

RouterBOOT-2.12

¿Qué quieres que configurar?

d - retardo de arranque

k - llave de arranque

s - consola serie

o - dispositivo de arranque

u - Modo CPU

r - Configuración de reinicio

e - formato NAND

g - actualizar el firmware

i - Información de la placa

p - protocolo de arranque

t - hacer pruebas de memoria

x - salir de la configuración

Tu elección:

Actualización del gestor de arranque

Se necesita el gestor de arranque para inicializar todo el hardware y arrancar el

sistema para arriba. Las nuevas versiones del cargador podrían tener soporte para

32

más hardware, por lo que es generalmente una buena idea para actualizar el

cargador una vez que hay una nueva versión disponible [11].

Puede actualizar el cargador a través del puerto serie a bordo utilizando protocolos

XModem (programas disponibles para todos los principales sistemas operativos).

Por ejemplo, puede utilizar HyperTerminal para Windows o para Linux Minicom

para cargar el gestor de arranque.

2.1.26.5. MiniPCI R52H.

Las MiniPCI R52H son tarjetas compatibles con los Estándares 802.11a, 802.11b

and 802.11g. Operan en rango de frecuencias de 2,4 y 5,8 GHz, soportan el

protocolo NStreme propio de Mikrotik y además con la antena adecuada puede

alcanzar distancias mayores gracias a su potencia de salida (300mW) [11].

Figura 27: MiniPCI card R52H

Fuente: Mikrotik- User’s Manuals RouterBoard 4. Pág.7


Especificaciones técnicas

Media Access: CSMA/CA with ACK architecture 32-bit MAC [11].

Seguridad: Hardware-based 64/128 bit WEP, TKIP and AES-CCM

encryption, WPA, WPA2, 802.1 xs [11].

Modulación: 802.11b+g: DSSS, OFDM for data rate >30Mbps 802.11a:

OFDM Host Interface: Mini-PCI form factor; Mini-PCI Version 1.0 type 3B,

únicamente para mainboard fabricados después del 2004 [11].

33

2.1.27. Plataforma de configuración de Mikrotik WinBox 2.1

WinBox es un software que permite conectar a otro cliente para realizar conexiones

SSH, FTP y telnet, entre otras.

Figura 28: Ventana de Inicio de WinBox



Santiago” Pág. 66.


Figura 29: Ventana de Configuración de WinBox Mikrotik

Fuente: https://www.wirelessconnect.eu


https://wirelessconnect.eu/articles/mikrotik-winbox-graphical-demo

34

2.1.28. Mascara de subred.

Tabla 3. Formato de la máscara de subred

Fuente: http://aprende-pr.com/uploads/2/9/2/1/2921499/subnetting.doc


2.1.29. Classless Inter-Domain Routing (CIDR).

Tabla 4. Tabla de direccionamiento de red

Fuente: Rob, Flickenger. Redes Inalámbricas en los Países en Desarrollo. (2008)


35

2.1.30. Redes Mesh.

2.1.30.1. ¿Qué es una red mesh?

Las redes mesh, para definirlas de una forma sencilla, son aquellas redes en las que

se mezclan las dos topologías de las redes inalámbricas. Básicamente son redes con

topología de infraestructura, pero que permiten unirse a la red a dispositivos que a

pesar de estar fuera del rango de cobertura de los puntos de acceso están dentro del

rango de cobertura de algún nodo móvil que directamente o indirectamente está

dentro del rango de cobertura del punto de acceso (topología sin infraestructura o

ad-hoc) [9]. También permiten que los nodos móviles se comuniquen

independientemente del punto de acceso entre sí. Actúan como repetidores para

transmitir la información de los nodos alcanzables hasta los extremos que quieren

comunicarse y que están demasiado lejos para alcanzarse, dando como resultado

una red que permite abarcar grandes distancias. Además son un tipo de red muy

fiable, ya que cada nodo está conectado a varios nodos. Si uno de ellos falla o

abandona la red, sus vecinos simplemente buscarán otra ruta. Para ampliar la

capacidad y la fiabilidad de la red basta con añadir más nodos [14].

Figura 30. Ejemplo de red WiMax

Fuente: David Manzano G. Configuración y administración de una red mesh: MAYA Pág. 5.


36

Existen beneficios, entre los más destacados [14]:

Acceso a Internet gratuito para varios usuario [14].

Compatir entre los usuarios archivos, impresoras y otros dispositivos [14].

Coste de infraestructura bajo [14].

Por la proliferación y utilidad de este tipo de redes, así como de la tecnología en la

que se basa, se ha considerado muy útil la implementación de un software que

permita administrarlas de una forma rápida y cómoda desde un cualquier punto de

la red [14].

2.1.30.2. Instalación y configuración de una red mesh.

Los elementos que un usuario necesita para crear una red mesh son únicamente

puntos de acceso (dispositivos de red wireless) funcionando en modo ad-hoc y al

menos uno haciéndolo también en modo infraestructura para proporcionar acceso a

Internet a todos los usuarios de la red [14]. Puesto que los conceptos modo

infraestructura y modo ad-hoc van a aparecer repetidas veces en este documento es

importante que quede claro su significado. [14].

Figura 31: Ejemplo de una red mesh


ELABORADO POR: Rubén D. Ganchozo F.

37

Los puntos de acceso poseen típicamente varias conexiones de red: la tarjeta

wireless y una o más tarjetas Ethernet que se utilizan para comunicarse con el resto

de la red. En el modo ad-hoc no existen conexiones establecidas entre los distintos

puntos de acceso, de forma que cuando un dispositivo se quiere comunicar con otro

que esta fuera de su rango de alcance envía el mensaje a los dispositivos alcanzables

que actuarán como repetidores, reenviando el mensaje hasta llegar al dispositivo

destino. Las configuraciones ad-hoc son comunicaciones punto a punto. Aquí entra

en juego la función del protocolo de encaminamiento, que se encargará de encontrar

un camino desde el dispositivo emisor al dispositivo receptor sin saturar la red. Para

que los dispositivos de una red funcionen en modo ad-hoc es necesario

configurarlos para que operen en ese modo, accediendo, por ejemplo, a la interfaz

web del punto de acceso y también es necesario que se encuentren en el mismo

canal y ESSID. En la FIGURA 32 podemos ver un ejemplo de cada uno de los

modos de funcionamiento [14].

Figura 32: Modo Ad-hoc y modo infraestructura



Cada fabricante proporciona su firmware para administrar el punto de acceso sin

embargo, este firmware es en la gran mayoría de los casos, muy poco flexible.

Actualmente encontramos varias soluciones para proporcionar una mayor libertad

de configuración a estos dispositivos y que permitirá a usuarios un poco más

avanzados o familiarizados con el entorno Linux sacarle el máximo partido al punto

de acceso [14].

38

En lugar del firmware estático proporcionado por el proveedor, este software nos

proporciona un sistema totalmente configurable. Esto libera al usuario de las

aplicaciones y configuraciones suministradas por el vendedor y permite person-

alizar el dispositivo mediante el uso de extensiones (paquetes) que nos permitirá

dotar de muy variada funcionalidad a nuestro punto de acceso [14].

Con esto, ya tendríamos configurada la parte ad-hoc de la red mesh, un grupo de

puntos de acceso distribuidos físicamente para ofrecer cobertura a usuarios que se

deseen conectar a la red. Ahora bien, aún falta un paso básico para la creación de la

red mesh y no es otro que proporcionar acceso a Internet, para ello, al menos un

punto de acceso que forma la red ad-hoc debe encaminar los paquetes de la red ad-

hoc y viceversa. [14].

En el caso de salida de paquetes de la red hacía internet deberá desechar las

cabeceras del protocolo de encaminamiento para que la información viaje por

internet, y en el caso inverso deberá añadirlos, para que la información llegue al

nodo de la red ad-hoc [14].

2.1.31. Requerimientos para MESH.

RouterOS v3.x - v4.x - v5.x – v6.x enabled package Wireless [14].

Una o dos wireless cards chipset Atheros r52hn [14].

Antennas (Omni, sector, directional) Para la Banda – 2.4Ghz - 5Ghz. [14]

RouterBoard 435G. [14]

Mesh Network es una topología que permite tener conectividad bidireccional

completa entre sus nodos. En este modo, todos los nodos de la red (son punto de

acceso). En Mesh tienen algunos modos como (Full Mesh, Mesh parcial o Hybird

Mesh) [14].La Redes Mesh Tienen alguna ventaja como: capacidad Roaming,

cobertura total, redundancia y tolerancia a fallos entre algunos enlaces etc.... En

Router Mikrotik se aconseja que se puede configurar en dos modelos:

Modelo 1: MESH WDS inalámbrico con MESH Interface [14]

Modelo 2: MESH WDS inalámbrico con BRIDGE Interface. [14]

39

2.1.32. Radio Mobile.

Radio Mobile es un programa de simulación de radio propagación gratuito

desarrollado por Roger Coudé para predecir el comportamiento de sistemas radio,

simular radioenlaces y representar el área de cobertura de una red [15].

Radio Mobile utiliza datos de elevación del terreno que se descargan gratuitamente

de Internet para crear mapas virtuales del área de interés, vistas estereoscópicas,

vistas en 3-D y animaciones de vuelo [16].

Figura 33: Mapa mundial visto desde radio Mobile.

Fuente: http://www.sector14.net/~curt/srtm


2.2. Marco Referencial.

Para la presente investigación se ha tomado como referencia dos trabajos

investigativos, los cuales están descritos a continuación:

“Redes Inalámbricas Enmalladas Metropolitanas” realizado por los estudiantes

Diana M. Acuña M. y Rafael J. Roncallo K. de la Universidad Tecnológica de

Bolívar correspondiente al año 2007. En está monografía se habla de las redes mesh

empleadas en las áreas urbanas de la ciudad de Valledupar en Colombia, utilizando

el estándar IEEE 802.11s, además de la utilización de AP para realizar las

conexiones Wi-Fi, aprovechando las características de configuración que brindan

estos dispositivos [17].

40

La siguiente tesis también fue utilizada como referencia para este proyecto

investigativo. La misma que fue realizada por el estudiante de Ingeniería Juan

Gabriel Ochoa Aldeán en el año 2013 como tesis de maestría con el título: “Diseño

e Implementación de un Piloto de Red Wireless para el centro de la ciudad de

Loja, basado en Tecnología MESH”. En esta tesis de maestría el autor hace

referencia a la tecnología mesh como una de las técnicas más eficientes en cuanto

a la transmisión mediante el uso del protocolo de comunicaciones R.O.B.I.N.

(ROuting Batman INside) además de la aplicación de muchos otros dispositivos

[18].

41

CAPÍTULO III

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN.

42

3.1. Localización.

La implementación de la red mesh de cobertura inalámbrica se realiza en el campus

Universitario Finca La María de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo

ubicado Km. 7 ½ Vía Quevedo-El Empalme, Entrada a Mocache de la Provincia

Los Ríos.

3.2. Tipo de investigación.

Se toma en consideración los objetivos que se plantearon al principio de este

trabajo. La investigación que se realiza en el campus “Finca La María” de la UTEQ

del estudio de la red inalámbrica es de carácter Descriptivo – Explicativo, debido a

que se debe recopilar toda la información que sea necesaria para que permita dar a

conocer el estado actual de ésta, y así lograr determinar las áreas en las que no exista

acceso al internet y lograr plantear un mejoramiento de la red con equipos que

permitirían obtener una cobertura total del campus universitario sin ningún

inconveniente.

3.3. Métodos de investigación.

Los métodos aplicados en el presente proyecto de investigación son las siguientes:

Método de observación

Este método permitió conocer el estado actual del problema de manera directa y

percibir todo lo que lo rodea para encontrar la solución correcta que se adapte a la

situación con el fin de mejorar el acceso al internet mediante el uso de la red

inalámbrica.

Método inductivo

La utilización de este método para la investigación se relaciona con el de la

observación y del análisis. Lo que permitió conocer la problemática que existe en

el campus universitario en cuanto al acceso a una red inalámbrica en el mismo,

además que de que este método es indispensable porque permite proponer

soluciones efectivas e inclusive implementar la solución de manera viable y obtener

resultados efectivos.

43

Método analítico

Permitió analizar los canales de transmisión que se utilizaron, los puntos de acceso

e identificar las áreas con poca cobertura de la red dentro del campus universitario.

3.4. Fuentes de recopilación de información. <

3.4.1. Fuentes primarias.

Libros

Revistas científicas

Tesis de ingeniería en sistemas y telecomunicaciones

Manuales de usuario (Mikrotik, Radio Mobile)

3.4.2. Fuentes secundarias.

Enciclopedia de electrónica.

Diccionarios de electrónica.

3.5. Diseño de la investigación.

El diseño de la investigación es no experimental debido a que se establece un objeto

de estudio el cual es analizado mediante la observación pero al mismo tiempo el

investigador se limita a lo que ocurra después de lo observado, además esta permite

utilizar recursos tales como: entrevistas, cuestionarios, notas de campo para

establecer los problemas que se presenten en el estudio, además de que se pueden

comparar y utilizar herramientas de mediciones y análisis de datos con el fin de

comprobar la relación existente.

Investigación transeccional o transversal

Esta investigación al ser no experimental está ligada a la investigación transeccional

el cual permite recolectar datos (en este caso se obtendrán los datos de la conexión

antes de que no existiera la red implementada y después de que la red se encuentre

en uso). Los diseños de investigación transeccional o transversal permiten

recolectar datos en un solo momento, en un tiempo único. Su propósito es describir

variables, y analizar su incidencia e interrelación en un momento dado y si ha

logrado solucionar el problema descrito.

44

Una vez establecido el diseño se procede a la realización de la propuesta de

mejoramiento de la red inalámbrica del campus “Finca La María” de la UTEQ el

diseño de la investigación es no experimental en la que se estudiara la causa-efecto

del problema; además en la cual se delimitan las características que se llevaran a

cabo para este proyecto de investigación descritas a continuación:

Diseño e implementación de una red mesh para el campus universitario.

Equipos y materiales a utilizar (Antenas Mikrotik, Software RouterOs en la

plataforma de configuración de WinBox, RadioMobile)

El acceso a esta red será de manera libre para la comunidad universitaria del

campus Finca La María.

No existirán restricciones en cuanto a la navegación en las páginas o sitios

web.

3.6. Instrumentos de investigación.

Recopilación de la información: Para la obtención de resultados que

permitirían conocer el estado actual de la red, fue necesario contar con la

documentación proporcionada por el encargado del Departamento de Redes y

Comunicaciones de la universidad.

Encuesta: se recopilará información mediante la aplicación de esta al personal

docente, estudiantes y administrativo con el fin de conocer la frecuencia con la que

usan la conexión inalámbrica (Ver Anexo 1).

Entrevista: Aplicada al Ing. Stalin Carreño S. Líder de las TIC’s de la UTEQ,

para conocer el funcionamiento de la red además de los problemas de mala

conexión en varias áreas del campus “Finca La María” (Ver Anexo 2)

3.7. Tratamiento de los datos.

Población

La población son todos los individuos implicados en la problemática. En el campus

existen un total de 340 personas.

45

Tabla 5. Distribución de la población del Campus “Finca La María”

N° Detalle Personas

1 Autoridades 10

3 Docentes 40

4 Estudiantes 290

Total 340

Fuente: Datos obtenidos del Campus “Finca La María” UTEQ

Elaborado por: Rubén D. Ganchozo F. (2015)

Muestra

La muestra es un subconjunto de la población total, tomando en cuenta que la

población será de 340 entre estudiantes, docentes y autoridades de la institución.

Formula:

𝑛 =𝑁 ∗ 0,25

(𝑒2 ∗ (𝑁 − 1) + 1

Donde:

N= Universo

E= Margen de error 5% = 0.05

1= Unidad de corrección

Tomando en cuenta los siguientes valores:

𝑛 =340 ∗ 0,25

(0.052 ∗ 340 − 1) + 1

𝑛 =85

(0.0025 ∗ 339) + 1

𝑛 =85

(0.8475) + 1

𝑛 =85

1.8475

𝑛 = 46 𝑅//

46

3.8. Recursos humanos y materiales.

3.8.1. Recursos humanos.

Docentes de la Facultad Ciencias de la Ingeniería de la Universidad

Técnica Estatal de Quevedo

Ing. Stalin Carreño Sandoya

Socióloga Teddy De la Cruz

Personal Directivo del Campus Finca La María

Ing. Jenny Torres Decana de la Facultad de Pecuarias

Autor del proyecto de investigación:


Director de Tesis:

Ing. Víctor Nasimba Medina

3.8.2. Materiales.

3.8.2.1. Hardware.

Tabla 6. Hardware utilizado

Cantidad Equipo Descripción

1 Portátil Marca HP procesador

iCore 3 500GB Disco

Duro 1.2GHz de

Procesamiento

1 Impresora Epson WIFI L355 con

sistema de tinta continua

Fuente: Recursos propios


47

3.8.2.2. Software.

Tabla 7. Software utilizado

Tipo Descripción

WinBox Versión 1.6 para Windows 64 bits

Software Utilitario MS Office 2013

Word

Excel

Power Point

AUTOCAD Versión 13. Para diseño de planos

Fuente: Recursos propios


3.8.2.3. Materiales de campo.

Antenas Mikrotik

Cable UTP

Destornilladores, Playo, Alicate

Ponchadora

Tomacorrientes

Cámara

Vehículo para transportación

3.2.8.4. Materiales de oficina.

Internet

Resma de papel bond

Anillados

Flash Memory

Lápiz

Esfero

48

3.2.8.5. Presupuesto.

Tabla 8 Presupuesto del proyecto de investigación.

Cantidad Descripción Valor

Unitario

Valor

Total

3 Cajas para exteriors de equipos

electricos

35,00 75,00

3 Breakers 4,50 13,50

40 mtrs Cable sólido 3 en 1 0,75 30,00

50 mtrs Cable UTP 0,65 32,50

20 Conectores RJ 45 0,25 5,00

4 Señaleticas 5,00 20,00

1 Regleta 26,00 26,00

1 Silicon para altas temperaturas 8,00 8,00

1 Cinta autofundente 16,00 16,00

1 Cinta aislante 0,20 0,20

3 Tomacorrientes 3,00 9,00

Transporte 100,00

MATERIALES PARA IMPRESIÓN

2 Resma de papel 3,25 6,50

1 Juego de tintas 10 40,00

4 Anillados 1,25 5,00

3 CD-RW 1,00 3,00

Uso de Internet 20,00

SUBTOTAL 409,70

IVA 49,16

TOTAL 458,86

Fuente: Internet


49

CAPÍTULO IV

RESULTADOS Y DISCUSIÓN.

50

4.1. Resultados.

4.1.1. Diagnóstico de la red inalámbrica de la UTEQ Campus Finca

La María.

Cuando se trata de conocer un servicio en específico es necesario realizar un

diagnóstico para conocer qué factores están influyendo ya sea directa o

indirectamente; en el caso de esta investigación el servicio que se estudió se

relaciona con el servicio de internet prestado.

Ahora bien, se ha tomado como punto de partida para la realización de este trabajo

investigativo como referencia a la situación actual del servicio de internet

inalámbrico que brinda la universidad para este campus, el instrumento de

investigación que se determinó fue la encuesta a la comunidad universitaria de la

institución arriba mencionada, misma que reflejó resultados claves que permitieron

la investigación y dar solución a la problemática. A continuación se detalla la

encuesta realizada.

ENCUESTA DIRIGIDA A LOS DOCENTES, ESTUDIANTES Y

PERSONAL ADMINISTRATIVO DE LA FACULTAD DE CIENCIAS

PECUARIAS DEL CAMPUS “FINCA LA MARIA” DE LA UTEQ

1. ¿Utiliza Ud. frecuentemente el internet?

Tabla 9. Uso de Internet frecuentemente

CÓDIGO CATEGORÍAS FRECUENCIAS PORCENTAJES

Ítem

N°1

Si 46 100%

No 0 0%

TOTALES 46 100%

FUENTE: Estudiantes, docentes y personal administrativo de la Facultad de Ciencias Pecuarias de

la UTEQ.

ELABORADO POR: Rubén D. Ganchozo F. (2015)

51

Gráfico N°1

Fuente: Datos obtenidos de la encuesta aplicada


Análisis:

El 100% de los encuestados menciona que si mientras que el 0 % dice que no.

Interpretación:

Todos los encuestados manifestaron que utilizan el internet para sus actividades

diarias académicas.

2. ¿Conoce usted que existe una red inalámbrica que brinda acceso a

internet?

Tabla 10. Existencia de la red inalámbrica del campus


Ítem

N°2

Si 40 90%

No 6 10%

TOTALES 46 100%

Fuente: Estudiantes, docentes y personal administrativo de la Facultad de Ciencias Pecuarias de la

UTEQ.


100%

0%

Uso de Internet frecuentemente

SI

NO

52

Gráfico N°2



Análisis:

El 90% de los encuestados menciona que si conoce de la existencias mientras que

el 10 % dice que no.

Interpretación:

La mayoría de los encuestados expresan el conocimiento de una red de acceso a

internet a diferencia de la minoría que dice no conocer dicha red.

3. ¿Qué tan eficiente es el acceso al internet?

Tabla 11. Eficiencia del acceso al internet


Ítem

N°3

Excelente 6 10%

Bueno

Regular

Malo

6

30

4

10%

75%

5%

TOTALES 46 100%


UTEQ.


90%

10%

Existencia de la red inalámbrica del campus

SI

NO

53

Gráfico N°3



Análisis:

El 10% opina que es excelente y bueno, mientras que el 75% menciona que es

regular y el 5% que es malo.

Interpretación:

La mayoría expresa que tienen el servicio pero no es eficiente es regular, dado que

debe serlo porque lo utilizan para las consultas y tareas encomendadas por los

académicos.

4. ¿Cree Ud. que se debería mejorar el servicio de internet para este campus?

Tabla 12. Mejoramiento del servicio de internet


Ítem

N°4

Si 46 100%

No 0 0%

TOTALES 46 100%


UTEQ.


10%

10%

75%

5%

Eficiencia del acceso al internet

EXCELENTE

BUENO

REGULAR

MALO

54

Gráfico N°4



Análisis:

El 100% de los encuestados menciona que es necesario que mejore mientras que el

0 % dice que no.

Interpretación:

Todos expresan que se debe brindar un buen servicio al ser una institución de

educación superior.

5. ¿Le gustaría a Ud. tener el acceso gratuito a internet en el Campus Finca

“La María”?

Tabla 13. Acceso gratuito a internet en el Campus


Ítem

N°5

Si 46 100%

No 0 0%

TOTALES 46 100%


UTEQ.


100%

0%

Mejoramiento del servicio de internet

SI

NO

55

Gráfico N°5



Análisis:

El 100% menciona que le gustaría tener acceso gratis mientras que el 0 % dice que

no.

Interpretación:

Todas las personas encuestadas manifestaron desear el servicio de internet gratis

debido a que les facilitaría la realización de sus actividades diarias.

4.1.1.1. Herramienta de diagnóstico.

Como se pudo interpretar de acuerdo a la encuesta realizada, la red inalámbrica que

posee este campus, es solo para el uso administrativo, quiere decir que los alumnos

no pueden acceder a esta conexión.

Como complemento a este estudio no solo se presenta documentada la encuesta,

sino que también se acudió a otro tipo de herramienta de diagnóstico gratuita como

es Wifi Analyzer, misma que permitió conocer las redes que existían antes de la

implementación de la nueva red.

100%

0%

Acceso gratuito a internet en el Campus

SI

NO

56

Figura 34: Redes Existentes antes de la implementación de la red mesh

Fuente: Wifi Analyzer


4.1.2. Características de los equipos que se empleaban en la red.

4.1.2.1. Características de los equipos.

Los equipos con los que contaba la red inalámbrica del campus fueron:

UBIQUITI – Para los enlaces punto a punto de uso administrativo y los TP-LINK

como Access Point para las conexiones hacia las demás oficinas del campus tales

como biblioteca, avícola y ciertas aulas de la facultad.

57

Tabla 14 Equipos involucrados en la red anterior

CANT. DESCRIPCIÓN

DEL EQUIPO TIPO MODELO DIRECCIÓN

IP

UBICACIÓN

1 NSM5 ANTENA DE

RADIO ENLACE 5GHz Nano

MIMO,

AIRMAX M5

172.16.20.7 TORRE

PRINCIPAL

1 PUNTO DE

ACCESO

AMPLIFICADOR Y REPARTIDOR

INALÁMBRICO

TL-

WA701ND

MODO-

BRIDGE

AVICOLA

1 PUNTO DE

ACCESO

AMPLIFICADOR

Y REPARTIDOR INALÁMBRICO

TL-

WA701ND

MODO-

BRIDGE

ADMINISTRA

CIÓN

1 PUNTO DE

ACCESO

AMPLIFICADOR

Y REPARTIDOR INALÁMBRICO

TL-

WA701ND

MODO-

BRIDGE

AULAS

FACULTAD

DE CIENCIAS

AGRARIAS

1 PUNTO DE

ACCESO

AMPLIFICADOR

Y REPARTIDOR

INALÁMBRICO

TL-

WA701ND

MODO-

BRIDGE

BIBLIOTECA

Fuente: Departamento de TIC’s


Una vez conocidos los equipos con los que contaba anteriormente el enlace de

conexión inalámbrica del campus se procedió a realizar un estudio comparativo

entre los equipos que se podrían haber utilizado frente al equipo que se empleó para

la implementación de la red mesh del campus. A continuación se presentan las

tablas comparativas.

Tabla 15 Comparativa en cuanto a características de los equipos.

Características Mikrotik RB 411

AH

TP-Link Rocket

Procesador AterOS AR7161

680MHz

Qualcomm AterOS 560

MHz

AterOS MPIHS 24KC

400MHz

Memoria 64MB DDR SD

RAM

64MB SDRAM 64MB SDRAM

Almacenamiento 64 MB ON BOARD 8MB EN FLASH 8MB EN FLASH

Consumo de

energia

3W sin tarjeta PCI

Maximo 12W con la

PCI

8Watts 6.5Watts

Sistema Operativo Mikrotik RouterOS

version 3.

AirShoot AirOS

Ganancia de la

antena

15dBi 15dBi 13dBi

Fuente: Internet


58

OFICINAS

ADMINISTRATIVAS

FACULTAD DE

PECUARIAS

BIBLIOTECA Y

USO DE

ESTUDIANTES

Tabla 16 Comparativa en cuanto a precios de los equipos en el mercado.

Mikrotik RB 411 AH AirMax Cisco System

$ 350,00 $ 500,00 $ 1200,00

Fuente: proforma realizada


4.1.3. Implementación de la red mesh.

Esquematizando este proyecto de investigación en primeras instancias se logró

detectar las siguientes redes inalámbricas que posee este campus que son utilizadas

en la mayoría de los casos solo por personal autorizado y están descritas a

continuación:

1. Oficinas administrativas de la Facultad de Ciencias Pecuarias:

1.1. Wifi UTEQ (cifrada)

2. Facultad de Pecuarias

2.1. Administración (cifrada)

2.2. Pecuarias (cifrada)

3. Oficinas de avícola

3.1. Avícola (cifrada)

Figura 35: Red Anterior del campus

Fuente: Departamento de Redes de la UTEQ

Elaborado por: Rubén D. Ganchozo F.

INTERNET

OFICINA DE

AVICOLA

CIFRADA

CIFRADA

CIFRADA

CIFRADA

59

CANCHA

MAC

00:0C:42:27:96:95

WDS

IP MESH 192.1658.91.1/24

IP 172.16.21.204

PUERTA DE ENLACE 172.16.20.1 DNS 172.16.20.5

Mediante la investigación se determinó que el único acceso que poseían los

estudiantes de utilizar el servicio de internet era mediante el acceso a la biblioteca

se elaboró el mejoramiento de cobertura de la red inalámbrica del campus “Finca

La María” de la UTEQ mediante el desarrollo de una red Mesh, es decir que

permitirá expandir la SSID7 para optimizar los recursos en direcciones IP y ancho

de banda entre los Access Point 8(AP) que se colocarán en puntos estratégicos

basándose en el diagnóstico y la encuesta que se realizó, para contar con

conectividad de alta calidad en conjunto con el empleo de dispositivos de mayor

rango de alcance. De esta manera se lograría una cobertura total en parte del campus

(aulas, oficinas administrativas, patio de comidas, canchas deportivas y

parqueaderos) beneficiando a toda la comunidad universitaria. Ahora bien los sitios

donde fueron ubicadas las antenas se analizaron debido a la afluencia y asistencia

de los estudiantes a los mismos.

Figura 36: Red Mesh del Campus Finca La María

Elaborado por: Rubén D. Ganchozo F.

7 Service Set Identify. Nombre de la red creada 8 Puntos de acceso a la conexión

TORRE-OFICINAS

ADMINISTRATIVAS

MAC 00:0C:42:27:96:91

EDIFICIO DE LA

NUEVA FACULTAD

MAC 00:0C:42:3F:53:1E

4

1

2

3

INTERNET

TANQUE ELEVADO PLANTA DE LACTEOS Y QUESO

MAC 00:0C:42:37:85:B2

60

Figura 37: Red Mesh del Campus, perspectiva desde Radio Mobile

Fuente: Radio Mobile

Elaborado por: Rubén D. Ganchozo Floreano (2015) <

Una vez establecida la infraestructura de la red se procedió a la implementación y

configuración de los equipos que formaran parte de la red mesh.

4.1.3.1. Configuración de los equipos.

Antes de la implementación se procedió a la configuración de los equipos, en los

cuales los pasos están descritos a continuación:

4.1.3.1.1. Se procede a ingresar a la aplicación WinBox.

Figura 38: Ingreso a la aplicación WinBox del equipo Mikrotik

Fuente: Rubén D. Ganchozo F.

Elaborado por: Rubén Ganchozo F.

61

4.1.3.1.2. Configuración de las MAC de los equipos.

Figuras 39 y 40. Detección de las MAC de los equipos por WinBox



4.1.3.1.3. Se procede a configurar las MAC en la interfaz WinBox

Figura 41. Interfaz del Software RouterOS de WinBox



62

4.1.3.1.4. Se procede a asignar los nombres de la SSID (nombre de la red)

Figura 42. Configuración del SSID para la red Mesh y otras configuraciones



4.1.3.1.5. Luego se configura el modo WDS para la conexión WIFI.

Figura 43. Configurando el modo en el que funcionará el dispositivo principal de la red



63

4.1.3.1.6. A continuación se configura el modo de autenticación para el usuario.

Figura 44. Determinando el modo de autenticación para los usuarios



4.1.3.1.7. Se procede a la asignación de la IP y Broadcast.

Figura 45. Asignando la dirección IP Y Broadcast



64

4.1.3.1.8. Se procede a la asignación de la IP.

Figura 46. Asignando las IP a los equipos Mikrotik



4.1.3.1.9. A continuación se configuran el modo de los siguientes equipos, en

este caso es modo BRIGDE (Puente).

Figura 47. Configurando el modo en el que se conectaran los demás equipos



65

4.1.3.1.10. Se asigna el DNS para el equipo principal de la antena.

Figura 48. Asignación del DNS para los demás equipos



4.1.3.1.11. Luego se aprecia que está creada la red mesh principal del equipo.

Figura 49. Red Mesh creada



66

4.1.3.1.12. Y luego se procede a configurar nuevamente los demás equipos y

finalmente aparecerán las redes creadas para la conexión de la red mesh final

Figura 50. Equipo principal con sus respectivos equipos secundarios creados



4.1.3.1.13. Después se procede a asignarles las direcciones MAC de los

equipos que se conectaran al equipo principal.

Figura 51. Asignación de las MAC al equipo principal para que sea reconocido en la red mesh



67

4.1.3.1.14. Después se procede a asignarles las direcciones MAC de los equipos

que se conectaran al equipo principal.




4.1.3.1.15. Después se procede a asignarles las direcciones MAC de los equipos

que se conectaran al equipo principal.




68

Ahora bien para los resultados y demostración de cobertura se utilizó el Software

Radio Mobile, lo que permitió obtener las siguientes mediciones en cuanto a:

Distancia entre equipos: 0,23km

Transmisión de poder: 1W 30 dBm

Angulo de elevación: 0,785°

Azimuth: 130, 30°

Zona de Fresnel: 3,4

Ganancia de la antena: 15dBi ~

12,8dBi

Línea de pérdida: 5dB

Figura 54. Conexión del Equipo Principal (Administración) al equipo secundario ubicado

cerca de la cancha del Campus Universitario



Distancia entre equipos: 0,30 km



Azimuth: 162, 00°



12,8dBi


Figura 55. Conexión del Equipo Principal (Administración) al equipo secundario ubicado en

la planta de lácteos



69




Azimuth: 207, 33°



12,8dBi


Figura 56. Conexión del Equipo Principal (Administración) al equipo secundario ubicado en

el nuevo edificio para la facultad de Pecuarias






Azimuth: 194, 22°



12,8dBi


Figura 57. Conexión del Equipo secundario (cancha) al equipo ubicado en la planta de

lácteos



70




Azimuth: 265, 81°



12,8dBi


Figura 58 nuevo edificio para la facultad de Pecuarias






Azimuth: 316, 08°



12,8dBi


Figura 59. Conexión del Equipo ubicado en la planta de lácteos al equipo ubicado en el

nuevo edificio para la facultad de Pecuarias



71

Figura 60 Red Mesh Identificada por Wifi Analyzer



Cabe mencionar que este campus solo contaba con la red Wifi-UTEQ para

autenticación de los alumnos, la cual no era muy utilizada debido a la perdida de

conexión que se presentaba, además de que existen otras redes cifradas, no son

todas totalmente utilizadas debido a que en ocasiones sus dispositivos móviles,

laptops o tablets presentan problemas de conexión.

72

4.2. Discusión.

Los puntos en los que se ubicaron los equipos Mikrotik fueron seleccionados de

acuerdo a la afluencia y lugares de concentración de los estudiantes y docentes. Se

comprobó también mediante el uso de Radio Mobile, que la ubicación de los

mismos fue la idónea para ampliar la cobertura de la red en el campus.

Además de que el empleo de una Red Mesh para el mejoramiento de cobertura

inalámbrica permitió a los usuarios conectarse a la red en cualquier punto en los

que exista algún equipo instalado sin perder la conexión en ningún momento puesto

que este tipo de redes permite que una amplia flexibilidad en conexiones punto a

punto, punto a multipunto y multipunto a multipunto, además de que es tolerante a

fallos (es decir que si uno de sus nodos llegase a fallar, no se perdería el servicio

puesto que las demás señales de cobertura están solapadas), balanceando la carga

de trafico logrando que ninguno de los nodos de la red caiga cuando haya

transmisión o recepción de datos.

Si se llegase a comparar con otros trabajos citados en este documento, se puede

concluir que todos ellos se ha logrado obtener un buen servicio además de

comentarios satisfactorios en cuanto al empleo de este tipo de red para obtener el

servicio de red inalámbrico que les permite conectarse al internet. Además se

concluye que:

La red mesh presenta más ventajas que cualquier otra red empleada para

comunicaciones inalámbricas.

Los costos (Ver Tabla 16) en cuanto a equipos utilizados pueden llegar a

ser accesibles para los que deseen realizar este tipo de proyecto, tomando

en cuenta cada una de las características ofrecidas por los mismos.

73

CAPITULO V

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

74

5.1. Conclusiones.

De acuerdo a los objetivos que se plantearon en esta investigación se concluye lo

siguiente:

Para conocer la problemática actual del acceso a una conexión de internet

inalámbricamente se realizó el diagnóstico de la red en el que se logró

determinar las áreas con menor cobertura de la red existente en el campus “La

María”, las cuales se mencionan a continuación: Comedor, Cancha, Planta de

Lácteos, Taller de Cárnicos entre otras, las cuales desde un principio no

contaban con conexión a internet estable para los estudiantes lo cual facilitó la

implementación de la red mesh para la comunidad universitaria.

Los equipos con los que contaba el Campus “Finca La María” trabajaban en

el rango de los 2.4 hasta 5.0 GHZ, una antena de 10dBi de ganancia, con

conexión punto a punto, los cuales solo son de uso administrativo y para

docencia, al cual los alumnos no tenían acceso dado que estas se encontraban

encriptadas, es decir que no se contaba con una conexión inalámbrica que sea

uso exclusivo para consultas y tareas que realizaba el estudiante.

Después de realizado el estudio de la red del campus y los equipos con los que

cuenta actualmente, se tomó en consideración la implementación de una red

mesh que permitió dar el servicio de conectividad a la comunidad universitaria.

Se eligió como punto principal el edificio administrativo de la Facultad de

Ciencias Pecuarias, además se la ubicación de tres puntos estratégicos más

(cancha, la planta de lácteos y la nueva facultad en construcción), para ello se

consideraron dos aspectos: la capacidad y calidad. Fue diseñada con el uso de

equipos Mikrotik MainBoard con antenas omnidireccionales que fueron

configurados de manera amplia mediante la plataforma WinBox con el

Software RouterOs de manera versátil permitiendo realizar las configuraciones

en cuanto a IP, Mascara de Subred, DNS, entre otros; en el rango de 2.4GHz.

5.2. Recomendaciones.

Para el correcto desempeño de una red inalámbrica es importante considerar

aspectos tales como la transmisión de datos, ancho de banda asignado para la

75

navegación, entre otros; para ello existen softwares que permiten: analizar el

estado de la red, canales en los que transmiten, tipo de modulación y patrón de

radiación; los mismos que se encuentran con gran facilidad en el internet ya

sea versiones de prueba o de pago con el único objetivo de evitar problemas

futuros en cuantos a saturación en el canal de transmisión, caída de un punto

de acceso a la red, velocidad de up/down, entre otras. Todo esto puede lograrse

con la utilización de AirMagnet Spectrum XT un software que aunque es de

pago es uno de los softwares más completos.

Para que una red inalámbrica brinde un servicio de calidad se debe tomar en

consideración utilizar equipos que cumplan con los requerimientos de la red

con el fin de elegir equipos de alta gama, evaluando y comparando los usos que

pueden brindar cada uno de estos en cuanto alcance y disponibilidad en el

mercado de la electrónica y telecomunicaciones. También se recomienda

asignar 20 MHz de ancho de banda permitiendo obtener una velocidad de 54

Mbps, dado que este sería el óptimo para ofrecer el servicio. Existen

muchísimos equipos que se pueden utilizar para mejorar el desempeño de una

red, tal es el caso de los equipos marca Huawei y PFsense, que también ofrecen

excelentes características en cuanto a memoria RAM, alcance de la señal,

configuración y administración.

Antes de implementar una red Mesh se debe de realizar un análisis de cobertura

que garantice la factibilidad y los lugares en los que se colocaran los equipos

además del establecimiento de los puntos de acceso correctos que se vayan a

necesitar; con el fin de que el administrador de la red gestione los problemas

que se llegasen a presentar y evitarle inconvenientes a los usuarios, para lo cual

se recomienda crear accesos a los usuarios mediante la utilización de un

Servidor Radius con el fin de gestionar el acceso o ingreso al servicio de

internet, el compartimiento de recursos y servicios que proporcionaría la red.

76

CAPITULO VI

BIBLIOGRAFÍA

77

BIBLIOGRAFÍA

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MDRhY/RADIOMOBILE_powerpoint_ppt_presentation.

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B. Tareas, «Buenas Tareas,» 2015. [En línea]. Available:

http://www.buenastareas.com/ensayos/Antenas/948284.html.

CAPITULO VII

ANEXOS

81

Anexo 1




ENCUESTA DIRIGIDA A LOS DOCENTES, ESTUDIANTES Y

PERSONAL ADMINISTRATIVO DE LA FACULTAD DE CIENCIAS

PECUARIAS DEL CAMPUS “FINCA LA MARIA” DE LA UTEQ

1. ¿Utiliza Ud. frecuentemente el internet? Sí No

2. ¿Conoce usted que existe una red inalámbrica que brinda acceso a internet?

Sí No

3. ¿Es eficiente el acceso al internet?

Sí No

4. ¿Cree Ud. que se debería mejorar el servicio de internet para este campus?

Sí No

5. ¿Le gustaría a Ud. tener el acceso gratuito a internet en el Campus Finca

“La María”?

Sí No

82

Anexo 2




ENTREVISTA REALIZADA AL ING. STALIN CARREÑO JEFE DEL

DEPARTAMENTO DE LAS TIC’S DE LA UTEQ

1. ¿Existe internet inalámbrico del campus?

Sí, hay pero no para uso público, más bien es solo para uso docente.

2. ¿Es eficiente este servicio?

En ocasiones no.

3. ¿Ha recibido quejas acerca del servicio de este internet?

Claro que sí, debido a que los docentes usan este recurso para sus actividades

cotidianas.

4. ¿Cree Ud. que los equipos influyen en el desempeño del servicio brindado?

Considero que sí, puesto que la verdad, la capacidad de los equipos dependen de la

cantidad de usuarios que accedan a la red inalámbrica.

5. ¿Estaría de acuerdo a que se mejore el servicio en el campus?

Claro, porque no. Dado que los estudiantes también necesitan acceder al servicio

de internet de forma gratuita de acuerdo a lo que establece en las leyes de educación

superior.

83

Anexo 3

Instalación de Radio Mobile.

1. Instale el paquete Visual Basic Runtime (Service Pack 6) de Microsoft. Para ello

descargue el archivo vbrun60sp6.exe y ejecútelo. Es posible que tenga que reiniciar

posteriormente su PC.

2. Cree un directorio en el que instalar el programa:

C:\Archivos de programa\Radio Mobile.

3. Descargue los siguientes archivos comprimidos y descomprímalos en el

directorio que ha creado, respetando este orden:

- rmw794.zip archivos ejecutables de Radio Mobile.

- sup.zip suplementos para Radio Mobile.

- net.zip ejemplo de red.

4. Para crear un acceso directo en su escritorio, abra el directorio

C:\Archivos de programa\Radio Mobile, seleccione copiar sobre el icono

RMWDLX, sitúese sobre el escritorio y seleccione pegar acceso directo.

5. Para habilitar la descarga de mapas desde Internet, por ejemplo de Google Maps,

es necesario abrir el archivo Map_Link.txt situado en la carpeta en la que ha

instalado Radio Mobile y borrar los apóstrofes de las primeras líneas

6. Para obtener funcionalidades extra puede descargar las siguientes librerías

(DLL):

- freeimage.zip permite guardar imágenes en formatos jpeg, tiff y png.

Probablemente ya dispone de estas funciones.

- unzip32.zip permite la descarga automática de archivos SRTM comprimidos.

- geoStarsLib.zip para establecer el Azimut relativo al Norte Magnético.

Pasos a seguir:

1. Cree un nuevo archivo .net en File > Create new networks. Acepte borrar de

memoria la información almacenada de la red anterior.

2. Extraiga el mapa de elevaciones de la zona de interés.

3. Edite los parámetros de propagación de la red (ver apartado 4.1) File > Networks

properties > Parameters.

84

4. Defina los sistemas estación base y terminal móvil. File > Networks properties

> Systems.

5. Cree y posicione las unidades radio en el mapa (File > Unit properties.)

6. Asocie las unidades radio a la red. Asigne a cada unidad un tipo de sistema. File

> Networks properties > Membership.

7. Utilice las herramientas de Radio Mobile para realizar simulaciones.

2.1.39.3. Propiedades de la red.

Parámetros de propagación: File > Networks properties > Parameters.

En primer lugar seleccione una red libre de la lista de redes y nómbrela

Los parámetros de propagación a establecer son:

Frecuencia máxima y mínima. El programa utiliza la frecuencia media

como entrada al modelo de propagación

Polarización vertical u horizontal (dependiendo de los equipos reales

utilizados).

Refractividad de la superficie, conductividad del suelo y permitividad

relativa del suelo. Si no tiene éstos datos, utilice los valores por defecto

Modo de variabilidad:

El modo Accidental se utiliza para evaluar interferencias. El modo

Broadcast es para unidades estacionarias y Mobile para comunicaciones

móviles.

Topología de red: File > Networks properties > Topology Voice net

(Command/Subordinate/Redbroadcast). Utilice esta opción cuando sea

necesario comunicar las unidades de mando con las unidades subordinadas

pero no las unidades subordinadas entre sí. Se pueden establecer unidades

de retransmisión para mejorar la comunicación.

Data net, star topology (Master/slave). Utilice esta opción para redes de

datos en las que las unidades “maestro” se comunican con las unidades

“esclavo” pero no hay enlaces entre las unidades “esclavo”.

Data net, cluster. Utilice esta opción para redes de datos con nodos que

pueden retransmitir datagramas (rebroadcast).

85

3.3.1.1. Guardar el proyecto.

Un archivo Networks (*.net) incluye:

Parámetros de propagación, topología y las unidades que pertenecen a cada

una de las 25 redes que puede almacenar en memoria

Datos técnicos para los 25 sistemas que puede almacenar.

Propiedades de hasta 50 unidades almacenadas en memoria.

Nombres de archivo del mapa (*.map) y las imágenes.

Valores de altura de antenas para unidades cuyo valor de altura difiere del

definido en el sistema

86

CÓDIGO DUBLÍN

Título: “Análisis y propuesta de mejoramiento de cobertura de

la red inalámbrica en el Campus La María”

Autor: Rubén Darío Ganchozo Floreano

Palabras clave: Internet Redes

inalámbricas

Cobertura de red.

Fecha de

publicación:

09/12/2015

Editorial: Quevedo: UTEQ, 2015.

Resumen:

(hasta 300 palabras)

Resumen.-. El tener acceso al internet y sus agregados

se han convertido en uno de los servicios primordiales

a la hora de compartir información entre usuarios, es

por ello que tanto en los hogares, empresas e

instituciones educativas han buscado obtener dichos

beneficios mediante el uso de una red cableada o red

inalámbrica. Por esta razón se realiza el siguiente

proyecto de investigación mediante el estudio y análisis

de la cobertura de la red WI-FI del Campus “Finca La

María” de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo e

identificar los aspectos técnicos que intervienen en el

buen o mal desempeño de la misma (…).

Abstract.- Having access to the internet and its

aggregates they have become in one of the essentials

at the time to sharing information between users, so

that both in home, companies and educational

institutions have sought to obtain those benefits

through the uses of a wired red or wireless red. For

this reason is carried out the following research

project through the study and analysis of the

coverage of the WI-FI red Campus "Finca La

Maria" of State Technical University of Quevedo

and identify the technical aspects involved in the

good or bad running of it (…).

Descripción: 113 hojas : dimensiones, 29 x 21 cm + CD-ROM

URI:

Placa de Mikrotik

Pruebas de la configuración

88

Antenas utilizadas para la red mesh

Puntos en los que se colocarían las antenas (Edificio de la Nueva Facultad del

Campus La María)

Tanque elevado de la planta de elaboración de cárnicos y lácteos

89

Cancha deportiva del campus

Edificio de administración del campus

Antena ubicada en el campus (edificio de administración)

90

Antena ubicada en el campus (cancha)

91

Antena ubicada en el campus (tanque elevado)

92

Antena ubicada en el campus (edificio nuevo de la facultad)

Señaletica de la zona WiFi

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