Investigacion final

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA ISRAEL ASIGNATURA: Metodología de la Investigación. CARRERA: Ingeniería Electrónica 5 p TEMA: DISENO DE UNA RED DE TRANSMISION DE INTERNET BANDA ANCHA PARA LA PARROQUIA RURAL DE PINTAC AUTOR/ a: Gabriel David Guzmán Molina TUTOR: PhD. Jesús Francisco González Alonso. e internet en estas zonas, se ha escogido la parroquia de Pintag, por la cercanía y conocimiento de la población por parte del investigador además que cumple con los requisitos que se busca para realizar la investigación Objetivos Diseñar una red de conexión a internet para la parroquia rural de Pintag, mediante el uso de tecnología inalámbrica de transmisión de datos que permite conexiones estables a largas distancias y brinda una excelente relación de costo de implementación y conectividad Específicos. Evaluar la tecnología inalámbrica de transmisión de datos WiMAX, como la mejor alternativa para proporcionar servicios de internet en estas zonas que por su situación geográfica no permiten la implementación de redes de fibra óptica o ADSL, por los elevados costos de obra civil que esto implicaría Satisfacer las necesidades de los usuarios conectados a la red en términos de conectividad y disponibilidad stificación Cientlflca. En muchos países se han realizado implementaciones de redes inalámbricas para que las zonas rurales tengan acceso de banda ancha, considerando principalmente la viabilidad de la implementación según sus necesidades y economía para comunicar a las zonas más pobres. Se propone implementar redes WMN basadas, en WiMAX (Worldwde Interoperability for Microwave Access o Interpretado como Interoperabilidad para el Acceso a Microondas), es una novedosa forma de trans s usando microondas de radio. Esta tecnología e nmente para Internet un área geográfica determinada. El protocolo que caracteriza a esta tecnología es el 802. 6. Esta tecnología brinda una solución de cobertura, sin embargo existen problemas que solventar para considerar totalmente valida el uso de esta tecnología. para mejorar notablemente la cobertura de estas zonas se debe analizar el uso de una tecnología hibrida, combinando, el uso de fibra óptica, tecnología inalámbrica pasada en WIMAX y el uso de radio enlaces conectados mediante multipuntos y a su vez a modos principales todo esto como parte del diseño de una red que permita estabilidad en las conexiones, ya haga factibles la ecepción de señal a larga distancia.

Marco Teórico. – «El concepto de diseño suele utilizarse en el contexto de las artes, la arquitectura, la ingeniería y otras disciplinas, el diseño implica una representación mental y la posterior plasmación de dicha idea en algún formato gráfico (visual) para exhibir cómo será la obra que se planea realizar» tomado del autor RUBEN IGLESIAS MONTEICR INSTALACION DE LINEAS Y EQUIPOS DE COMUNICACIÓN, 2011, segunda edición, Editorial Ideas Propias, español «Red, procede del latín.

Más exactamente emana del vocablo «rete», que es sinónimo de malla, el fundamento del concepto e «redes» ha nacido de la biología, las modernas interacciones entre equipos informáticos guarda enormes similitudes con el comportamiento de las neuronas en el sistema nervioso central. Cada una de estas células actúa en sí misma como un «ordenador’, con capacidad de interconexión múltiple con decenas de miles de otros «ordenadores» en forma directa o indirecta» tomado del autor Comer Douglas E. Redes globa 30F otros «ordenadores» en forma directa o Indirecta» tomado del autor Comer Douglas E. , Redes globales de información con Internet y TCP/IP, 201 0, primera edición, Prentice-Hall, ingles Utilizando estos conceptos para nuestro estudio, buscaremos la infraestructura cuyo diseño posibilita la transmisión de información a través del intercambio de datos.

Cada una de estas redes será diseñada específicamente para cubrir zonas de dificil acceso, con una arquitectura determinada que facilite la implementación de la misma «El concepto de redes inalámbricas hace referencia a un conjunto de equipos interconectados por medio de ondas de radio o infrarrojo», tomado del autor; JOSE MARIA HERNANDO RABANOS, COMUNICACIONES MOVILES, 2011, segunda edición, editorial Addison-Wesley pub Co, español

Es importante comprender que una red inalámbrica puede ser parte de una red mixta dependiendo si se estudia un segmento de red o la totalidad de la misma como explica THOMAS L. FLOYD, en su libro FUNDAMENTOS DE SISTEMAS DIGITALES, 201 2, novena edición; ingles «La interacción de diversos medios de transmisión hace que pensemos en diferentes dispositivos que permitan la conectividad entre estos medios y la diferencias entre sus tecnologías», mediante esto podemos considerar que no tendrá el mismo desempeño los dispositivos que utilizan fibra óptica que los medios de conexión por ondas de radio

Las características principales de las redes inalámbricas por onda de radio es que las fuentes de interferencia existen en mayor cantidad que las redes cableadas como indica DANIEL GARCIA GOMEZ DE BARREDA, en su libro SISTEMAS CIRCULARES DE RADIONAVEGACION, 2013,nov PAGF40F indica DANIEL GARCIA GOMEZ DE BARREDA, en su libro SISTEMAS CIRCULARES DE RADIONAVEGACION, 201 3,novena edición, español, donde señala que «Al utilizar el aire como medio de transmisión para las ondas de radio, estas se encuentran expuestas a interferencias generadas por el mismo ambiente (humedad, tormentas eléctricas, etc. el campo magnético de la tierra y la cobertura que ofrecen es directamente proporcional a la potencia de la antena, aunque los estándares de transmisión juegan un papel de regulación en las potencias y frecuencias a ser utilizadas para la transmisión».

Este es importante ya que sabemos que el alcance de emisión de señal depende de varios factores externos Las redes inalámbricas inicialmente fueron enfocadas para el uso en el hogar pero ahora existen redes con certificación WiMAX que están siendo implementadas en espacios geográficos muy grandes, ahora vamos a conocer los conceptos de estas ecnologías, tomados del autor MCGRAW-HILL en su libro SEÑALES Y SISTEMAS (SCHAUM), 2013, Tercera edición, «Las redes WiFi también son conocidas como redes de Wireless Ethernet aunque el termino no es apropiado permiten la conectividad con una WLAN por medio de un punto de acceso (AP), el cual servirá como enlace de red y el dispositivo móvil» «Wimax (World Interoperability for Microwave Access – Interoperabilidad mundial para acceso por microondas). También conocida como IEEE 802. 16, es la tecnología estandarizada para redes de comunicación que permite el acceso inalámbrico de última milla.

Además de representar una alternativa a las tecnologías de acceso de última milla fijas como el DSL y cable, permite el acceso m alternativa a las tecnologías de acceso de última milla fijas como el DSL y cable, permite el acceso móvil de banda ancha teniendo una amplia área de cobertura» «A diferencia del estándar WIFi, WiMPX es una tecnología diseñada en cubrir grandes distancias con un gran ancho de banda; es una alternativa confiable para ofrecer servicios de banda ancha con calidad de servicio (QoS) en zonas donde el -24- medio de transmisión fisico (cable, cobre, fibra óptica) es e difícil implementación; debido al coste que produce o por la baja densidad poblacional como por ejemplo en zonas rurales» tomado de JUAN JOSE MURILLO FUENTES, de su libro PROBLEMAS DE RADIOCOMUNICACION, 2009, primera edición Fleishman Gleen. (2010). Menciona en su libro Introducción a las Redes inalámbricas. Editorial Anaya. Primera edición, Actualmente las redes Inalámbricas están trabajando con tres estándares, Bluetooth (802. 15 con alcance máximo de 10 metros) el segundo es WiFi (802. 11 que llega a alcanzar los 300 metros) y el WiMax (IEEE 802. 16 que puede alcanzar más de 50 Km)

Kukielka José, Especial redes Inalámbricas, Revista BIT, 2009, Editorial Coit, hace referencia en la edición NO 138, indicando «las nuevas tecnologías 4G, L TE (Long Term Evolution) y WiMax2, están intentando conquistar el mercado de las redes con velocidades de 100 Mbps (L TE) y hasta 120 Mbps (WiMax2) que hasta hace años eran imaginarias» como se aprecia la tecnología inalámbrica va evolucionando en gran magnitud Doble John, Introduction to radio propagation for fixed and mobile communications, editorial Artech House, 2008, Primera edicion, ingles habla sobre la escalabilida que nos o ditorial Artech House, 2008, Primera edicion, ingles habla sobre la escalabilida que nos ofrece una conexión WiMaxa «La tecnología WiMax, como está diseñada para poder trabajar con diferentes anchos de banda, desde 1. 25 hasta 20 MHz, puede cumplir con la gran variedad de requerimientos espectrales existentes», Esto permite dar un servicio más adaptado a la economía y a las necesidades de cada región, como proveer de Internet en zonas rurales Andrew S. , Redes de computadores, 2012, editorial Pearson, segunda edición, español, escribe en su libro, «El estándar 802. d incluye técnicas MIMO (Multiple Input Multiple Output) junto con esquemas flexibles de sub-portadoras, codificación avanzada y modulación de hasta 64 QAM (Quadrature Amplitude Modulation)», las redes WiMax permiten alta tasa de transferencia con diferente modulación respecto a la distancia que es especialmente conveniente para las zonas WiMAX, tiene varios estándares como podemos apreciarlo la explicación de BENITO TOMAS PERALES, en su libro INFRAESTRUCTURAS COMUNES DE TELECOMUNICACION Y RADIOCOMUNICACIONES, 2010, TERCERA EDICION, editorial MARCOMBO donde clasifica: «D 802. 6a: Publicada en enero del 2003, diseñado solo para proporcionar conectividad de última milla. Soporta enlaces con y sin línea de Vista (LOSYN OS) LI 802. 1 6d: Publicada en octubre del 2004, Wimax para redes fijas y nómadas con calidad de servicio y seguridad; es un estándar en el que se establece un enlace radio entre la estación base y un equipo de usuario situado en el domicilio del usuario. Para el entorno fijo, las velocidades teóricas máximas que se pueden obtener son de usuario. Para el entorno fijo, las velocidades teóricas máximas que se pueden obtener son de 70 Mbps con un ancho de banda e 20 MHz.

Sin embargo, en entornos reales se han conseguido velocidades de 20 Mbps con radios de célula de hasta 6 kilómetros, ancho de banda que es compartido por todos los usuarios de la celda. A su vez permite accesos concurrentes en celdas, cuyos radios varían entre 3km y 10km. 802. 16e Wimax Móvil. publicada en Febrero del 2006. La otra variante, 802. 1 6e, es de movilidad completa y permite el desplazamiento del usuario de un modo similar al que se puede dar en GSM/UMTS6. Aún no se e ncuentra desarrollado y actualmente compite con la tecnología LTE7, basadas en femtoceIdas8 conectadas mediante cable. Por ser la alternativa para las operadoras de telecomunicaciones que apuestan por los servicios en movilidad, este estándar, en su variante «no licenciado», compite con el IEEE 802. 1 n, ya que la mayoría de los portátiles y dispositivos móviles, empiezan a estar dotados de este tipo de conectividad. Ü 802. 1 6j Publicada en Junio del 2009 se centra en la definición de multisaltos. 802. 16-2009 -28- publicada en Mayo del 2009 como enmienda de IEEE802. 16-2004. Especifica la interface aérea, incluyendo capa de acceso y control al medio (MAC) y la capa física (PHY), combinando sistemas fijos y móviles de acceso PtMP (Punto-Multipunto) de banda ancha que proveen múltiples servicios. » Esta clasificación nos ayuda a comprender la evolución de WiMPX pero como estructurar una red WiMAX, JENNIFER H. MEADOWS y AUGUST E.

GRANT, en su libro ESTADO Y DESARROLLO DE LAS TECNOLOGIAS DE LA COMUNICACIÓN, 2008, segunda GRANT, en su libro ESTADO Y DESARROLLO DE LAS TECNOLOGIAS DE LA COMUNICACIÓN, 2008, segunda edición, español, indica: «El total de la red puede ser dividido en tres partes: Estaciones Móviles (MS), usadas por el usuario final para acceder a la red Red de servicio de acceso (ASN), la cual comprende una o más Estaciones Base (BS) y uno o más gateways ASN los cuales forman la red de acceso inalámbrica de borde. LI Red de semicio de conectividad (CSN), la cual brinda la GORDON CLARKE define, en sU libro PRACTICAL MODERN SCADA PROTOCOLS: DNP3, IEC 60870. 5 AND RELATED SYSTEMS, 2013, cuarta edición, de la siguiente manera: «Estación Base (BS): La BS es responsable de proveer la interfaz inalámbrica al MS.

Otras funciones que pueden ser parte de la BS son las llamada de «gestión para la micro movilidad», tal como: handoff triggering y tunnel establishment, radio resource anagement, QoS policy enforcement, traffic classification, DHCP (Dynamic Host Control Protocol) proxy, key management, session management, y multicast group management. Gateway de Red de Servicio de Acceso (ASN-GW): El gateway ASN normalmente opera como un punto de agregación de tráfico de la Capa 2 (enlace de datos). Otras funciones que pueden ser parte del ASN-GW son: control de admisión, almacenamiento de los perfiles de usuarios y claves de encriptación, funcionalidad ARA (authentication, authorization and accounting), establecimiento y gestión del «mobility tunnel» entre la BS y el usuario, Q05, y nrutamiento al CSN.

Red de servicio de conectividad (CSN): El CSN brinda conectividad a Internet, ASP, otras redes públicas y/o redes c conectividad (CSN): El CSN brinda conectividad a Internet, ASP, otras redes públicas y/o redes corporativas. El CSN forma parte del NSP e incluye los servidores de AAA que soportan la autenticación para los dispositivos, usuarios, y servicios específicos. El CSN brinda segundad y asegura el QoS a cada usuario. También es responsable por la gestión del direccionamiento IP, soporta roaming entre diferentes NSPs, gestiona las ubicaciones entre los ASNs, como así también la ovilidad y el roamng entre ellos. Además, el CSN puede brindar funciones de gateway o de interoperabilidad con otras redes, tal como la PSTN (public switched telephone network), 3GPP, y 3GPP2. TIPO DE INVESTIGACION En la investigación se va a empezar utilizando el método exploratorio, antes de comenzar con el diseño de la red debemos buscar las tecnologías aplicables y su funcionalidad en las zonas de aplicación, como no existe una red de internet en los sectores rurales de investigación, no tenemos una referencia espec[fica para estos lugares, por lo cual vamos a buscar referencias enerales y su aplicación en zonas de similar situación geográfica Luego se procede a utilizar el método descriptivo, necesitamos conocer datos sobre la situación geográfica, población, que nos permita definir los parámetros dentro de los cuales se regirá el diseño de la red, con esto puede definir el alcance que apreciamos obtener y el tipo de estructura a utilizar, ademar podemos estimar el número de usuarios que se podrán conectar con óptimos niveles de estabilidad Finalmente aplicamos el método correlacional, una vez definida las características de la tecnología a uti 0 DF 15