DISEÑO DE UNA RED WIMAX EN LA ZONA NORTE DE BOGOTÁ Y EVALUACIÓN DE LOS ASPECTOS TÉCNICO ECONÓMICOS PARA SU INTERCONEXIÓN CON LA RED WI-FI DE LA UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA SEDE BOGOTÁ

PEDRO ALBERTO FRESNEDA RAMÍREZ MANUEL HERNÁNDEZ REYES

UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA SEDE BOGOTÁ FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE TELECOMUNICACIONES BOGOTÁ D.C 2007

1

DISEÑO DE UNA RED WIMAX EN LA ZONA NORTE DE BOGOTÁ Y EVALUACIÓN DE LOS ASPECTOS TÉCNICO ECONÓMICOS PARA SU INTERCONEXIÓN CON LA RED WI-FI DE LA UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA SEDE BOGOTÁ

PEDRO ALBERTO FRESNEDA RAMÍREZ MANUEL HERNÁNDEZ REYES

Proyecto de grado como requisito para optar al título de ingeniero de telecomunicaciones

ASESOR ING. GUSTAVO QUIROGA BRICEÑO

UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA SEDE BOGOTÁ FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE TELECOMUNICACIONES BOGOTÁ D.C 2007

2

NOTA DE ACEPTACIÓN _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________

______________________________ FIRMA DEL PRESIDENTE DEL JURADO

_____________________________ FIRMA DEL JURADO

_____________________________ FIRMA DEL JURADO

3

DEDICATORIA Gracias señor por ayudarme a culminar esta meta tan importante para mí y quienes me rodean; a mi padre Pedro Fresneda porque siempre nos enseñó que lo mejor que se le puede dar a un hijo es la educación y lo más importante es que llegue a ser profesional; gracias un millón de veces a mi esposa Yolvy quien me ha dado su apoyo, comprensión, amor para llegar donde estoy. A mi madre Deissy que dedicó su vida para que yo fuera un buen hijo, hermano, esposo, tío y padre. Gracias al señor García, señora Doris, Enerieth, Andrés, Iván, Mauricio, Jessica, Laura, Daniela que con sus palabras de aliento, su apoyo y lo más importante amor de familia me llenaron de motivos para seguir y no desfallecer. A Manuel por soportarme todo este tiempo y acompañarme en esta larga, difícil, complicada tarea de ser ingenieros.

PEDRO ALBERTO FRESNEDA RAMÍREZ.

4

DEDICATORIA Primero a Dios por darme la vida, porque sin él nada es posible. A mis padres que aunque ya no están siempre quisieron lo mejor para mí; a Olga cecilia mi esposa por su gran amor apoyo y comprensión. A Manuel andrés a quién siempre quise darle buen ejemplo y brindarle lo mejor de mí; a mis hijos Anthonya Maria (mi princesa), Juan Nicolás, santiago y Manuel Felipe por su comprensión, apoyo y tolerancia a pesar de sus cortas edades. A pedro mi amigo y compañero de proyecto por su gran apoyo, con quien compartí momentos de jubilo y situaciones difíciles a lo largo de la carrera. A camilo mi amigo por sus frases de aliento y colaboración y a todas las personas que me alentaron y me apoyaron para la consecución de esta meta.

MANUEL HERNÁNDEZ REYES.

5

AGRADECIMIENTOS A Dios por darnos

fortaleza para alcanzar nuestra meta, a nuestras esposas

gracias por su apoyo y colaboración, a nuestras familias que nos brindaron palabras de aliento y por animarnos para seguir siempre adelante, a nuestros amigos que de alguna manera nos motivaron para lograr este objetivo; también agradecemos a ETB y a U.S.B. por brindarnos el apoyo y las herramientas necesarias para adquirir nuevos conocimientos, que fueron fundamentales en nuestra educación profesional. Agradecemos al ingeniero Gustavo Quiroga asesor temático y a la profesora Patricia Carreño asesora esquemática por su apoyo y colaboración; al ingeniero Aldo Forero por su paciencia y tolerancia al ingeniero Jorge Poveda por su orientación y confianza, a todos nuestros profesores de carrera porque de cada uno aprendimos cosas importantes para la evolución de nuestras vidas; a los Ingenieros de ETB y al Ingeniero Jhon Parra de U.S.B. por su colaboración y orientación, al Ingeniero Carlos Bermeo por su colaboración y apoyo constante e incondicional en el logro de los objetivos.

PEDRO ALBERTO FRESNEDA RAMÍREZ. MANUEL HERNÁNDEZ REYES.

6

TABLA DE CONTENIDOS

PÁG.

INTRODUCCIÓN

13

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

14

1.2 DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

20

1.3 JUSTIFICACIÓN

20

1.4 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN. 1.4.1 Objetivo general 1.4.2 Objetivos específicos.

21 21 21

1.5 ALCANCES Y LIMITACIONES DEL PROYECTO 1.5.1 Alcances 1.5.2 Limitaciones.

21 21 21

2. MARCO DE REFERENCIA

22

2.1 MARCO TEÓRICO-CONCEPTUAL 2.1.1 Wimax. 2.1.2 Wi-Fi (802.11). 2.1.3 la banda ancha. 2.1.4 Topología de la red. 2.1.5 Propagación y técnicas de modulación para Wimax. 2.1.6 propagación NLOS vs. LOS. 2.1.7 Modelos de propagación. 2.1.8 Esquemas de duplex en Wimax: TDD vs FDD. 2.1.9 Duplexación por división de frecuencia. 2.1.10 Duplexación por división de tiempo. 2.1.11 Paquetes de Wimax: transmisión, formatos y encabezados. 2.1.12 Modelos SUI (STANFORD UNIVERSITY INTERIM). 2.1.13 Probabilidad de predicción de cobertura en condiciones LOS. 2.1.14 Rango de cobertura Wimax. 2.1.15 Detección de errores o corrección hacia atrás o ARQ. 2.1.16 SNR. Ruido: 2.1.17 Sensitividad de TX y RX. 2.1.18 Servicios licenciados y no licenciados. 2.1.19 Generalidades de OFDM y OFDMA. 2.1.20 OFDM orthogonal frequency division multiplexing. 2.1.21 OFDM. 2.1.22 Conceptos de: relación de sobre suscripción (OSR), CIR, TIR, MIR, BE 2.1.23 Wimax móvil. 2.1.24 Antenas inteligentes. 2.1.25 Aplicaciones y servicios. 2.1.26 Calidad de servicio en redes Wimax. 2.1.27 Wimax frente a otras tecnologías de servicio de datos.

22 23 27 29 30 34 34 39 40 41 43 43 44 45 45 46 46 47 49 50 51 52 56 58 61 67 69 69

7

2.2 MARCO LEGAL O NORMATIVO 2.2.1 Resolución número 000689 de abril 28 de 2004 del Ministerio de Comunicaciones. 2.2.2 Resolución número 2064 de septiembre 15 de 2005 del Ministerio de Comunicaciones. 2.2.3 Resolución número 2070 de septiembre 16 de 2005 del Ministerio de Comunicaciones. 2.2.4 Decreto número 1928 de 2006 del Ministerio de Comunicaciones. 2.2.5 Decreto número 868 de 1999 del Ministerio de Comunicaciones. 2.2.6 Decreto número 099 de 2000 del Ministerio de Comunicaciones. 2.2.7 Decreto número 0930 de 1992 del Ministerio de Comunicaciones. 2.2.8 Decreto número 1366 de 2000 del Ministerio de Comunicaciones. 2.2.9 Decreto número 1448 de 1995 del Ministerio de Comunicaciones. 2.2.10 Decreto número 2458 de 1997 del Ministerio de Comunicaciones. 2.2.11 Resolución número 1449 de 23 de junio de 2006 del Ministerio de Comunicaciones. 2.2.12 Resolución número 1533 de 23 oct. 2001. 2.2.13 Resolución número 2177 de 2000 del Ministerio de Comunicaciones. 2.2.14 Resolución número 2815 de 1995 del Ministerio de Comunicaciones. 2.2.15 Resolución número 001833 1998 del Ministerio de Comunicaciones. 2.2.16 Resolución número 002190 de 2003 del Ministerio de Comunicaciones. 2.2.17 Resolución número 002249 de 1999 del Ministerio de Comunicaciones. 2.2.18 Resolución número 3382 15 diciembre de 1995 del Ministerio de Comunicaciones. 2.2.19 Resolución número 005927 de 1996 del Ministerio de Comunicaciones. 2.2.20 Resolución número 001883 de 1998 del Ministerio de Comunicaciones.

71 72 72 72 73 73 74 74 74 75 75 75 76 76 77 77 78 78 79 80 81

3. METODOLOGÍA

82

3.1 ENFOQUE DE LA INVESTIGACIÓN

82

3.2 LÍNEA DE INVESTIGACIÓN DE U.S.B.

82

3.3 TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN

82

3.4 HIPÓTESIS

82

3.5 VARIABLES 3.5.1 Variables Independientes 3.5.2 Variables Dependientes

83 83 83

4. DESARROLLO INGENIERIL

84

4.1 ANÁLISIS GENERAL DE LA RED DE U.S.B.

84

4.2 ANÁLISIS DE LOS EQUIPOS WIMAX

99

4.3

DESCRIPCIÓN DEL DISEÑO

104

4.4

CÁLCULOS DEL DISEÑO

105

4.5

COSTOS DE EQUIPOS

108

8

5.

PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS

110

6. CONCLUSIONES

112

7. RECOMENDACIONES

114

BIBLIOGRAFÍA

115

9

ÍNDICE DE FIGURAS

FIGURA

TÍTULO

PÁGINA

1

Comparativa de Wimax frente a otras tecnologías

19

2

Zona de Fresnel para un enlace LOS

29

3

Ubicación del equipo de abonado (cpe) para condición NLOS.

30

4

Esquema de frecuencia

32

5

Plan de frecuencias PMP FDD para asignaciones de espectro

34

contiguas (arriba) y no contiguas (abajo) (los pares de canales downlink (d) y uplink (u) tienen un offset constante de frecuencia). 6

Frecuencias PMP TDD (superior), con el plan FDD

35

correspondiente. 7

Características de una trama

35

8

Servicios licenciados y no licenciados

42

9

OFDM

44

10

OFDM CARRIERS

46

11

OFDM VS. OFDMA

48

12

Componentes elementales de antenas inteligentes

55

13

Subzonas de acuerdo a la configuración de antenas.

57

14

Lóbulo de radiación de una antena inteligente.

57

15

Reducción de trayectos múltiples al receptor

59

16

Aplicaciones

60

17

Wimax segunda generación

60

18

Servicios en redes wimax.

61

19

Componentes para calidad de servicio de wimax

62

20

Red LAN de U.S.B. sede Bogotá

77

10

21

Reporte de tráfico mensual

79

22

Reporte de tráfico semanal

80

23

Reporte de tráfico semanal

80

11

ÍNDICE DE TABLAS TITULO

TABLAS

PÁGINA

1

Comparativos FDD VS. TDD

32

2

Wimax frente a otras tecnologías de servicio de datos.

63

3

Wimax frente a otras tecnologías de datos

63

4

Wimax frente a otras tecnologías de datos

64

5

Bandas de frecuencias del espectro radioeléctrico

65

6

Distribución de bandas de frecuencias dd´ y ee´

69

7

Análisis de tráfico

79

8

Análisis de tráfico

103

12

INTRODUCCIÓN En Colombia se presta el servicio telefónico desde 1885. No obstante, en 1936 el sector estaba compuesto por entidades particulares, autorizadas por el gobierno nacional, las cuales prestaban el servicio de telefonía local en las principales ciudades. Así mismo, el servicio de telefonía de larga distancia nacional e internacional era prestado en forma monopólica por la empresa privada. Colombia es uno de los países en Latinoamérica en emprender el proceso de apertura del sector de telecomunicaciones y en iniciar la transición desde un monopolio público a un mercado competitivo en muchos de los servicios de telecomunicaciones. A partir de 1989 se han venido desarrollando procesos de liberalización y desregulación del sector, generados por profundos cambios en el marco institucional y regulación de las telecomunicaciones. Con los frecuentes cambios tecnológicos en las comunicaciones y pensando en el mejoramiento continuo en el acceso a Internet que presta la Universidad de San Buenaventura, se realizará un diseño de red inalámbrica Wimax en la zona norte de Bogotá, para interconectarla con la red Wi-Fi de la U.S.B., sede Bogotá, evaluando los recursos técnicos y económicos con los que cuenta la institución. El diseño contribuirá al progreso del plantel educativo ya que en la actualidad las comunicaciones representan un gran potencial, logrando con este diseño dar un primer paso para robustecer el acceso a Internet, agilizando los procesos en las áreas administrativa y educativa de la Universidad. El diseño de la red Wimax también brindará una alternativa a instituciones de esta zona que quieran incursionar en el uso de esta nueva tecnología, para el acceso a Internet de banda ancha inalámbrica.

13

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.1 ANTECEDENTES (ESTADO DEL ARTE) Actualmente existen diseños e implementaciones de redes Wimax, por lo cual se hará referencia en algunos casos en Colombia y otros países del mundo.

•

La capital del Valle es la primera ciudad en Latinoamérica en contar con este

sistema, que ofrece conexión permanente a la red sin necesidad de líneas telefónicas. Cualquier persona podrá adquirir el servicio.1

•

Cali se convierte en la primera ciudad de Latinoamérica y del país que cuenta

con una conexión permanente a Internet, sin que sea necesario el uso de líneas telefónicas. Se trata de Wimax, el sistema de conexión inalámbrica con la que Orbitel abre nuevas posibilidades de acceso a la red, con mayor velocidad y movilidad. El propósito es aumentar el uso de banda ancha en el país. Alejandro Ceballos, presidente de la compañía, señaló que en la actualidad la cobertura en Colombia se encuentra por debajo del 1% y para que la nación avance hacia el desarrollo, es necesario que se pase a un 25%. El directivo también destacó que esta nueva tecnología permite al país acceder a la sociedad de la información mundial, además amplía el horizonte de la educación y el entretenimiento. El proyecto Wimax banda ancha, es un sistema que ofrece a sus usuarios un

1

http://www.elpais.com.co/paisonline/calionline/notas/mayo122006/eco4.html 19:10 p.m. 17/09/07

14

nuevo servicio de acceso a Internet con velocidad entre 100 kbps y 2 Mbps, sin que se requiera la utilización de cables, lo que permite la movilidad del equipo desde el hogar hasta el trabajo, utilizando una sola cuenta de Internet. Wimax es un proyecto al que puede acceder cualquier persona, pero quienes se verán más beneficiadas son las pequeñas y medianas empresas, pues podrán dar a conocer más sus negocios en el mercado y desarrollar nuevos nichos, gracias a Internet. •

22 de diciembre de 20062

En los 32 departamentos del país se ofreció Internet de banda ancha inalámbrica en audiencia pública realizada por la Ministra de Comunicaciones, María del Rosario Guerra, el Viceministro de Comunicaciones, Daniel Medina Velandia, el Secretario General del Ministerio, Carlos José Bitar y el comité evaluador se dieron a conocer las empresas a las cuales se los otorgaron los permisos. El Ministerio de Comunicaciones recibió 161 propuestas de 24 empresas para el otorgamiento de los permisos de uso del espectro radioeléctrico para la operación de sistemas de distribución punto multipunto para acceso de banda ancha inalámbrica en áreas de servicio departamentales.

•

Cable Unión y Avantel dominarán el Wimax regional Las empresas locales le ganaron la batalla a las multinacionales y se adjudicarán 44 de las 54 frecuencias que otorgará el gobierno para prestar el servicio de Internet inalámbrico, Wimax en los departamentos.

2

http://www.mincomunicaciones.gov.co/mincom/src/index.jsp?page=./mods/contenido/view_page&id_contents =319&l=2 17:45 p.m. 17/09/07

15

El 14 de agosto del 2006, 24 operadores presentaron al Ministerio de comunicaciones 161 propuestas para obtener, al menos, una de las dos frecuencias que se entregarían en cada uno de los 32 departamentos. Según el análisis realizado por expertos técnicos y jurídicos del Ministerio durante casi tres meses, de esos 24, sólo 13 obtuvieron los permisos, 9 no alcanzaron los puntajes requeridos y 2 quedaron descalificados. Citynet Wimax, que presentó solicitud para operar en ocho departamentos, no fue evaluada por no presentar el balance general exigido entre los documentos. Mb de Colombia que pretendía operar en dos regiones, fue también descalificada por no cumplir con los activos requeridos para participar. Dentro de las nueve empresas que no obtuvieron el puntaje necesario para aspirar a las licencias, se encuentran multinacionales como Telmex, que licitaron para 5 departamentos e Impsat y Diveo, que aspiraban a 3 regiones, cada una. También se quedaron por fuera grandes operadores nacionales con experiencia en la prestación de Internet como Coldecón y Telebucaramanga. Avantel logró la máxima puntuación en los 7 departamentos en los que participó, podrá operar en grandes zonas como Cundinamarca, Antioquia y Magdalena. Cable Unión de occidente que solicitó frecuencia para 21 regiones, obtuvo la puntuación más alta en 14 de ellos, incluyendo Cundinamarca, Valle y Atlántico, convirtiéndose en el operador con más departamentos asignados. Emcali también tuvo un resultado positivo, al ganar en los 2 departamentos donde pretendía operar, al igual que S3 wireless que de 7 propuestas, ganó 6.

16

Comcel obtendrá 10 frecuencias, pero todas ganadas por W. Este fue el único operador que presentó propuestas para todas las regiones, pero en ningún caso obtuvo la mayor calificación; de hecho en 11 de ellos fue calificado con la más baja, según la resolución que reglamenta el otorgamiento de frecuencias de Wimax, en caso de que sólo haya 1 ó 2 proponentes para una zona, estos recibirán automáticamente la adjudicación, siempre y cuando cumplan con lo requisitos exigidos. De esos 10 departamentos, en 9 Comcel fue el único que se presentó (Amazonas, Arauca, Caquetá, entre otros) y en el otro (Nariño) sólo se presentó 1 operador más. También hubo quienes aspiraban a cubrir varias zonas y sólo clasificaron para 1 ó 2. Ese es el caso de Comsat que se presentó para 15 departamentos y pasó en 1, Cablecentro aspiraba a 10 y podrá operar en 2 y Servisatélite que de 9, obtuvo 2. Los operadores tenían plazo para hacer comentarios a los resultados del estudio, pero por solicitud de Telmex el Ministerio decidió ampliar el período. De seguir el cronograma, en una audiencia pública se adjudicarán las frecuencias a los operadores que resultaron favorecidos. Además de las 54 frecuencias regionales, ETB, Telecom y Orbitel recibieron los únicos permisos de cobertura nacional y este último ya presta el servicio en Cali. Telecom tiene pre Wimax en Bucaramanga, y Cablecentro anunció su alianza con la empresa S3wireless para Bogotá, Medellín, Cali e Ibagué.

•

Calificación de las propuestas

Cada operador presentó una propuesta por departamento en la que planeaba inversiones, cobertura y capacidad de usuarios atendidos para los próximos 5

17

años, entre 2007 y 2011. Para obtener las calificaciones se creó un sistema en el que el puntaje perfecto era 1.000 puntos que resultarían de la suma de esos 3 aspectos. Acorde con la política de masificación de banda ancha trazada por el Gobierno, la mayor calificación se otorgó para el ítem de la capacidad de usuarios: 450 puntos. El plan de cobertura de municipios recibió una calificación de hasta 300 puntos y el plan de inversión, hasta 250 puntos.

•

El Valle tendrá la mayor inversión

El departamento más apetecido por los operadores interesados en ofrecer Wimax, fue el Valle que recibió 11 propuestas y a su vez, recibirá también la mayor suma de inversión en 5 años. Para cubrir 42 municipios, Emcali tiene planeado invertir 112,5 millones de dólares y Cable Unión destinará 58,5 millones más para 17 localidades. La propuesta más baja, la de Telmex, proponía inversiones que no superaban los 15.000 dólares. En Cundinamarca se verán desembolsos de Cable Unión para 14 municipios por 128,2 millones de dólares en 5 años y 32,9 millones más de Avantel para 117 municipios. Impsat, que obtuvo la más baja puntuación, tenía un presupuesto de 3,5 millones de dólares. Y aunque en Antioquia la inversión será más baja, alcanzará para cubrir más municipios. Cablecentro se concentrará en 117 de ellos desembolsando 76,8 millones de dólares y Avantel llevará el servicio a 125 localidades e invertirá 27 millones de dólares.

18

Para construir estas redes inalámbricas, entre más obstáculos de altura haya y más amplia sea la zona, se requieren más antenas. Por eso según la geografía de la zona, se pueden cubrir más ciudades con menos presupuesto. Según explicó el gerente de Cable Unión, Ricardo Duque, en Bogotá, se requieren al menos 50 antenas mientras que en Pereira, por ejemplo, 5 antenas son suficientes para cubrir de 15 a 30 kilómetros. Además, mencionó, que la importancia de Wimax para la empresa, es la posibilidad de expandirse no sólo en otras regiones como el norte y el centro del país, donde hoy no tienen presencia, esperan ampliar su portafolio de servicios desde televisión, donde hoy es el tercer operador del país con cerca de 149.000 usuarios, hasta Internet y telefonía IP.

•

En los EE.UU. la destrucción de las redes telefónicas causadas por el huracán katrina afectó las comunicaciones de banda ancha, motivo por el cual un grupo de operadores de Internet en asocio con una empresa líder en la creación de software y hardware a nivel mundial, lograron

implementar una red Wimax

para solucionar el acceso a Internet de banda ancha y ofrecer telefonía IP3.

•

En el municipio de Mijas (España) se ha implementado Wimax por su alta capacidad donde tienen como fin prestar servicios a sus ciudadanos, uniendo a una veintena de dependencias municipales, donde Wimax cubre el 70% del territorio del municipio4.

3

consultado en: http://www.blogWimax.com/2005/09/09/los-operadores-de-Internet-despliegan-re 10/08/07,2 p.m.

4

consultado en: http://es.wikipedia.org/wiki/Wimax 11/08/07, 10 a.m.

19

1.2 DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA En la U.S.B. se observó que cuando se realizan teleconferencias u otros eventos, se requiere de un gran ancho de banda pues, la capacidad de su red no es suficiente; por lo que el canal queda ocupado en su totalidad y como resultado, el acceso a Internet en los laboratorios y la red Wi-Fi se hace lento, observándose un represamiento para los estudiantes que desean acceder desde los laboratorios. La Universidad implementó una red inalámbrica Wi-Fi para el campus, pero no se amplió la capacidad de su red, por lo que se seguirá presentando deficiencia en el servicio desde los laboratorios, cuando se realicen transmisiones de eventos que requieren gran ancho de banda. ¿Que requerimientos técnico económicos son necesarios para que la U.S.B. sede Bogotá pueda interconectar su red Wi-Fi a una red de acceso inalámbrico como Wimax? 1.3 JUSTIFICACIÓN El diseño que se realizará, brindará conceptos y herramientas para la interconexión de las redes Wimax con Wi-Fi de la U.S.B. sede Bogotá. La interconexión

de estas redes va a permitir que la Universidad mejore su

capacidad de acceso actual

a Internet de banda ancha y se dará fin a la

deficiencia que actualmente presenta. Además estará entre las Universidades pioneras en utilizar este tipo de tecnología, la cual le proporcionará a la institución una gama de servicios como VoIP y video entre otros, para beneficio del personal administrativo, docentes y estudiantes.

20

1.4 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN. 1.4.1 Objetivo general. Diseñar una red Wimax para un sector comprendido entre la calle 170 con la Autopista Norte y la Cra. 8 H No 172-20 de la zona norte de bogotá, evaluando los aspectos técnicos y económicos para su interconexión con la red Wi-Fi de la U.S.B. sede bogotá. 1.4.2 Objetivos específicos. •

Evaluar la infraestructura de la red de la U.S.B. para determinar los puntos de interconexión con la red Wimax.

•

Evaluar los dispositivos que se requieren para este diseño.

•

Seleccionar el sitio adecuado para la estación base, para que se pueda prestar este servicio.

•

Diseñar la interconexión de la red Wimax con la red Wi-Fi de la U.S.B.

•

Definir los costos implicados del enlace para la posible implementación entre estas dos redes.

1.5 ALCANCES Y LIMITACIONES DEL PROYECTO 1.5.1 Alcances Se analizo la red Wi-Fi de la U.S.B. y se evaluó los dispositivos que la componen para determinar si estaban en óptimas condiciones de soportar la interconexión con la red inalámbrica de Wimax; además se tomo lectura de todos los datos necesarios para elaboración del diseño y los cálculos pertinentes necesarios para el enlace. Wimax será usado como tecnología de trasporte para crear el acceso de internet de banda ancha inalámbrica. 1.5.2 Limitaciones.

Se tuvo en cuenta la capacidad de proceso, manejo y

almacenamiento de la red Wi-Fi que actualmente tiene la U.S.B., con la Wimax que se diseñe.

21

red

2. MARCO DE REFERENCIA 2.1 MARCO TEÓRICO-CONCEPTUAL Se realizo un diseño de una red Wimax (World Wide Interoperability for Microwave Access-Intercomunicación Mundial para Acceso por Microondas) que es un estándar de transmisión inalámbrica de datos (IEEE 802.16X) diseñado para ser utilizado en el área metropolitana o MAN, proporcionando accesos concurrentes en áreas de hasta 48 kilómetros de radio y con velocidades de hasta 70 Mbps con línea de vista. Wimax utiliza una técnica de multiplexación FDM para transmitir grandes cantidades de datos digitales a través de ondas de radio. OFDM divide la señal de radio en múltiples subseñales más pequeñas, que luego serán transmitidas de manera simultánea en diferentes frecuencias al receptor. OFDM reduce la cantidad de ruido (crosstalk) en las transmisiones de señal; también utiliza el método de transferencia de dos mitades de una comunicación full dúplex (FDD) una parte del usuario a la red y la otra de la red al usuario, al usar 2 diferentes frecuencias para cada mitad del canal. Se pueden interconectar hot spot (punto caliente) que son accesos generalmente localizados en lugares con gran tráfico de público (estaciones, aeropuertos, hoteles, etc...) que proporcionan servicios de red inalámbrica de banda ancha a visitantes móviles. El diseño define dónde ubicar posibles equipos y dispositivos que se requieren para el desarrollo y que personal es necesario para llevar acabo el proyecto. El estudio técnico tiene como objetivo diseñar un producto que se pueda implementar, además de tener en cuenta un estudio de costos, el cual permitirá medir, analizar, calcular e informar, sobre el costo de ejecución del proyecto y de las demás operaciones a realizar.

22

Se ubicará una antena, que es un dispositivo generalmente metálico, capaz de emitir y recibir ondas de radio, que son adaptadas a la entrada/salida de los equipos de transmisión y dependiendo de la forma que emitan la señal se podrán clasificarlas como direccionales u omnidireccionales. El diseño se regirá por las normas o estándares establecidos por IEEE5 y la documentación pertinente de diseño académico. 2.1.1 Wimax.

Integra la familia de estándares IEEE 802.16 y el estándar

hyperman del organismo de estandarización europeo ETSI. El estándar inicial 802.16 se encontraba en la banda de frecuencias de 10-66 GHz y requerirá torres Los (line of sight). La nueva versión 802.16a, ratificada en marzo de 2003, utiliza una banda del espectro más estrecha y baja, de 2-11 GHz, facilitando su regulación. Además, como ventaja añadida, no requiere de torres Los, únicamente del despliegue de estaciones base (Bs) formadas por antenas emisoras/receptoras con capacidad de dar servicio a unas 200 estaciones suscriptoras (SS) que pueden dar cobertura y servicio a edificios completos. Su instalación es muy sencilla y rápida y su precio es competitivo, en comparación con otras tecnologías de acceso inalámbrico como Wi-Fi. Esta tecnología de acceso transforma las señales de voz y datos en ondas de radio dentro de la citada banda de frecuencias. Está basada en OFDM y con 256 subportadoras puede cubrir un área de 48 kilómetros permitiendo la conexión sin línea de vista, es decir, con obstáculos interpuestos, con capacidad para transmitir datos a una tasa de hasta 75 Mbps con una eficiencia espectral de 5.0 bps/Hz y dará soporte a miles de usuarios con una escalabilidad de canales de 1,5 MHz a 20 MHz. Este estándar soporta niveles de servicio (SLA´S) y calidad de servicio (QoS).

5

"institute of electrical and electronic engineers" (http://www.ieee.org) 19/09/07 , 21:30 pm

23

Un aspecto importante del estándar 802.16X es que define un nivel MAL (Media Acces Layer) que soporta múltiples enlaces físicos (PHY). Esto es esencial para que los fabricantes de equipos puedan diferenciar sus productos y ofrecer soluciones adaptadas a diferentes entornos de uso. Pero Wimax también tiene competidores (ver figura 1) y una alternativa es el estándar hiperacceSS (>11 GHz) e hiperman (