Redes Inalámbricas: Wimax

Antecedentes:

El acceso a las tecnologías de la información y comunicación se ha convertido en

un pilar fundamental para la formación integral del ser humano, sin embargo la

brecha tecnológica existente entre las zonas urbanas y rurales de nuestro país se

ha ido incrementando junto con los avances tecnológicos.

 

 

La implementación de redes que permiten el acceso a servicios de

telecomunicaciones a las zonas menos favorecidas del país, contribuyen con la

disminución de esta brecha; aquí la importancia transcendental de un diseño que

cumpla con los requerimientos de los usuarios, que sea escalable y de buena

cobertura.

 

Las soluciones tecnológicas a utilizar en las zonas rurales deben ser robustas,

sencillas de usar y requerir poco mantenimiento técnico especializado, ya que generalmente

se encuentran ubicadas en localidades de difícil acceso.

 

De lo expuesto anteriormente nace la necesidad de realizar este proyecto, y

utilizar para el mismo, tecnología inalámbrica para dotar de servicios de telecomunicaciones

a escuelas ubicadas en la provincia de Santa Elena.

WIFI– 802.11 para ambientes inalámbricos internos– 11 Mbps y hasta 350 metros en el exterior– Pensado para conexiones inalámbricas Ethernet y para garantizar

interoperabilidad entre productos 802.11 de diferentes fabricantes

WiMAX– Diseñado como solución de última milla en redes MAN

WiMAX vs WiFI

• Basado en IEEE 802.16-2004– Para enlaces fijos punto – multipunto

• 802.16a - comunicación entre antenas (2-11Ghz)• 802.16b – entre 5 y 6 Ghz con QoS• 802.16c – entre 10 y 66 Ghz

• Basado en IEEE 802.16e– Para dispositivos clientes móviles

WiMAX: Estándares

• Worldwide Interoperability for Microwave Access• Aprobado en 2003 en el WiMAX Forum• Área metropolitana (MAN)• NLOS (Non Line of Sight)• 48 Kilómetros• Tasas de transmisión hasta 75 Mbps• Familia de estándares IEEE 802.16

WiMAX: Definición

Visión:Crecer en infraestructura para el mejoramiento tanto del ancho de banda como de

los equipos, también el tener un mayor número de beneficiados ya que no tendrá costo

al usuario final será en conjunto con la municipalidad de cada provincia.

Misión:La visión que tenemos para el desarrollo de nuestra propuesta se enfoca a la parte

que a sido más vulnerable como es la zonas rurales, en sectores donde el tener acceso

a internet y a tecnología de telecomunicaciones es casi nula.

El tener con meta el crecimiento de los alumnos y personas que se favorecerán en la

inclusión de la brecha digital, será solo el comienzo de que exista un desarrollo tanto

físico como intelectual en la población

Objetivos Generales:

Reducir en Ecuador la brecha digital   Impulsar el desarrollo social y económico del Estado a través la información y el conocimiento.   Establecer convenios con instituciones públicas y privadas para integrar aplicaciones en e-Eduación, e-Salud y e-Gobierno.   Impulsar el uso de la banda ancha y acceder a Internet y servicios e Información, en zonas remotas y marginadas.

CONDICIONES ACTUALES DE LOS ESTABLECIMIENTOS EDUCATIVOS

 

 

Los establecimientos educativos se encuentran actualmente en condiciones físicas aceptables, sin

 

embargo cuentan en su mayoría con poca seguridad para los equipos a utilizar; en la parte técnica la

 

mayor parte de las instituciones cuentan con energía eléctrica, sin embargo no cuentan con un sistema a

 

tierra que garantice la protección de los equipos a instalarse; además las instituciones cuentan con

 

pocos equipos de computación (como se mostró en la tabla anterior)

 

A continuación se muestran algunas de las escuelas beneficiarias visitadas en el levantamiento de

 

información, para de esta manera constatar el estado actual de infraestructura.

Operadoras autorizadas por la SENATEL en Santa Elena para prestar el

servicio MDBA en la Banda de 5.8 GHz.

Funcionamiento de una red WiMAX

– Línea más estable y robusta– Mayor cantidad de datos con tasa de error

baja– Frecuencias más altas

• Menos interferencia• Ancho de banda mayor

Bondades de la red WIMAX

Disponibilidad del servicio en un 99%.• Soporte de primer nivel (Call Center Corporativo).• Los riesgos de robo de cables, y de fibra óptica se reducen a cero.• Redundancia de acceso a internet con salida vía Colombia y Perú.• Acceso ilimitado para el servicio al internet.• Infraestructura de telecomunicaciones propia a nivel nacional.• El más completo grupo de productos y servicios de internet disponibles.• Planes tarifarios, a la medida del negocio, etc.• Personal técnico y de atención altamente capacitado.

Alcance

Servicios

ESTRUCTURA DE LA RED  

La red estará constituida por un nodo principal que estará ubicado en el consejo provincial de la provincia de Santa Elena, desde donde se proveerá el servicio de internet a toda la red, además estará constituida por torres principales a lo largo de la provincia que se interconectan mediante enlaces inalámbricos punto – punto, estos enlaces serán llamados enlaces de Backbone o troncales por soportar un mayor flujo de datos; en dichas torres se tendrá radio bases con antenas sectoriales que servirán como puntos de acceso a las escuelas beneficiarias con enlaces punto – multipunto; estos enlaces serán llamados enlaces de acceso, por su función en la red.

Análisis Topográfico.Por motivos de confidencialidad de la información y por petición de la SENATEL

no es posible presentar en una tabla las coordenadas geográficas exactas de los

puntos de las estaciones fijas de las operadoras que prestan el servicio de MDBA

en la provincia de Santa Elena, es por este motivo que nos remitimos a mostrar

dicha información en forma grafica mediante tomas satelitales del programa

Google Earth.

ANTECEDENTES 

La provincia de Santa Elena se encuentra a 120 Km. al oeste de la ciudad de

Guayaquil y a 540 Km. Al sur-oeste de la ciudad de Quito, tiene una extensión de

3.762,8 km² y una población de 238.889 habitantes.

 

 

En el último periodo según estadísticas del INEC la población ha crecido a un

ritmo de 2,6 % promedio anual. Además, el 75,5 % de su población reside en el

área rural y se caracteriza por ser una población joven, ya que el 43,7 % de la

población son menores de 20 años.

 

 

La Península de Santa Elena, es uno de los accidentes geográficos más

importantes de la costa del océano pacifico sur, y el más importante del territorio

continental ecuatoriano.

 

 

La provincia de Santa Elena comprende los cantones: La Libertad, Salinas y

Santa Elena.

 

 

 

WiMAX: Especificación 802.16a (2.003) y 802.16e (2.005) que permite terminales en movimiento

EQUIPOS EXISTENTES EN EL MERCADO

 

En la actualidad existen varios equipos Wimax en varias marcas, se analizarán

entonces algunos para saber cuáles de ellos cumplen con las características

requeridas.

 

AIRAYA 

AIRAYA es una empresa proveedora de equipos de telecomunicaciones tanto

para backhaul punto-punto, como para punto-multipunto, además de antenas y

accesorios. A continuación se muestran algunas de las opciones de equipos que

proporciona AIRAYA para WiMAX:

Estación Base 

 

AI108-4958-BSU

 

La unidad AI108-4958-BSU está diseñada para comunicaciones inalámbricas

punto-multipunto. Proporciona hasta 42 Mbps de TCP / IP de rendimiento, y soporta

hasta 32 unidades de suscriptor. Utilizando las frecuencias 4.94-4.99, 5.25-5.35,

5.47-5.72 o 5.725-5.85 GHz, con una sensibilidad de -70 a -85 dBm y modulación

64QAM, 16QAM, QPSK y BPSK.

Equipo AI108-4958-BSU67

El AI108-4958-kit incluye todo lo necesario para configurar enlaces punto - punto

de hasta 5 kilómetros de distancia.

TRANZEO

 

Tranzeo Wireless Technologies Inc. es el líder en la industria inalámbrica de

banda ancha siendo el principal fabricante de equipos de red inalámbrica de alto

rendimiento.

 

SERIE TR-5800

Switch de Radio Bases y Escuelas En cada una de las torres de repetición es necesario colocar un switch para lainterconexión entre los equipos; adicionalmente en cada una de las escuelas

seránecesario colocar un switch que permita la conexión a la red LAN de cadaescuela.  De acuerdo con los requerimientos de la red se optó por la selección del

siguienteswitch:

SWITCH LINKSYS DE 8 PUERTOS 10/100 Mbps EZXS88W

Repetidores

En entornos rurales, en los que se trabaja con radios de cobertura de 10-20km, es normal encontrar zonas de sombra de cobertura. Los repetidores se utilizan para llegar a estas zonas donde no hay línea de visión directa (NLOS,No Line of Sight).

Entre los beneficios de WiMax, destaca que el proyecto:

• No implica tener “línea de vista” a la radiobase.3

• El costo de despliegue de la red garantiza la interoperabilidad, debido a la economía de escalas

y la autosuficiencia tecnológica con respecto al fabricante, lo que representa un costo de sólo

$1,862.43 USD por el suscriptor de cada instancia.

• Confiabilidad de operación y disponibilidad en bandas licenciadas.

• Madurez de más de doce meses de despliegues de redes a nivel mundial.

• Seguridad en la oferta de mercado en virtud del proceso de estandarización y certificación

• Alta capacidad tanto en tasa de transferencia como en alcance a distancia.

PRESUPUESTO REFERENCIAL

ANALISIS REGULATORIO

Mediante la resolución 417-15-CONATEL Implementación y operación de sistemas de modulación digital de banda

estableciendo tanto las frecuencias que serán consideradas para este tipo

desistemas, así como la norma técnica y homologación de equipos utilizados;

el Reglamento General a la ley Especial de Telecomunicaciones reformada,

dispone que el Espectro Radioeléctrico es un recurso natural limitado perteneciente

al dominiopúblico del Estado y su objetivo es establecer los procedimientos, términos

y plazos a través de los cuales el Estado podrá delegar, mediante concesión, a otros

sectores la prestación de servicios finales y portadores de telecomunicaciones en

régimen de libre competencia.

Los sistemas de modulación digital de banda ancha son sistemas deradiocomunicaciones que utilizan técnicas de codificación o modulación

digital enuna anchura de banda asignada con una densidad espectral de potencia

bajacompatible con la utilización eficaz del espectro. Se aprobará la operación de sistemas de radiocomunicaciones que utilicentécnicas de Modulación Digital de Banda Ancha (MDBA) en las siguientes

bandasde frecuencias.

REQUISITOS PARA EL REGISTRO

 Los interesados en instalar y operar sistemas de espectro ensanchado de gran

alcance, sean estos privados o de explotación, en cualquier parte del territorionacional, deberán presentar los siguientes requisitos:  Información Legal

Solicitud dirigida al Señor Secretario Nacional de Telecomunicaciones,indicando el tipo de Servicio al cual aplica; debe también constar el nombre yla dirección del solicitante (para personas jurídicas, de la compañía y elnombre de su representante legal). Copia de la cédula de ciudadanía (para personas jurídicas, del representantelegal). Otros documentos que la SENATEL solicite.

                 

Solicitud dirigida al Señor Secretario Nacional de Telecomunicaciones,indicando el tipo de Servicio al cual aplica; debe también constar el nombre yla dirección del solicitante (para personas jurídicas, de la compañía y elnombre de su representante legal). Copia de la cédula de ciudadanía (para personas jurídicas, del representantelegal). Otros documentos que la SENATEL solicite.

Para el registro de operación de enlaces en estas bandas designadas paramodulación digital de banda ancha se debe ingresar al CONATEL ciertosformularios previos a la autorización, dichos formularios contienen Información tanto legal como técnica, a continuación se indican los

formularios que deben ser entregados: Formulario RC-1B (Información Legal)

Formulario RC-2A (Información de la Infraestructura del Sistema de radiocomunicaciones)  Formulario RC-3A (Información de Antenas)  Formulario RC-3B (Patrones de Radiación de Antenas)  Formulario RC-4A (Información de Equipamiento)  Formulario RC-9A (Información de enlaces punto – punto)  Formulario RC-9B (Información de enlaces punto – multipunto)

Formulario RC-9C (Información de sistemas móviles)  Formulario RC-14A (Esquema del Sistema de Radiocomunicaciones)  Formulario RC-15A (Estudio Técnico de Emisiones de RNI, cálculo de la distancia de seguridad)

              

Formularios

Encuesta:

1.) ¿Utiliza Ud. Internet?

Si ( ) No ( )

2.) ¿Tiene acceso a internet en su casa?

Si ( ) No ( )

3.) ¿Usted ha utilizado internet inalámbrico?

Si ( ) No ( )

4.) ¿Cree Ud. necesario la implementación de una red inalámbrica para brindar servicios de internet en el centro de la ciudad?

Si ( ) No ( )

5.) ¿De los siguientes lugares en cuál de ellos utilizaría Ud. el servicio de internet inalámbrico?

a) Mercados ( ) b) Restaurantes ( ) c) Cafeterías ( ) d) Edificios Públicos ( )

• 6.) ¿Asido Ud. víctima de la delincuencia dentro de la zona central de la ciudad?

• Si ( ) No ( )

• 7.) ¿Cree Ud. que la implementación de un sistema de ojos de águila en el centro de la ciudad disminuya los índices de delincuencia?

• Si ( ) No ( )

• 8.) ¿Indique en cuál de los siguientes lugares considera usted que exista mayor delincuencia?

a) Mercados ( )

b) Parques ( )

c) Calles ( )

d) Afueras de bancos y cooperativas ( )