¿Para qué inalámbrico? Esta clase es una introducción general para motivar a los participantes de este curso de 5 días sobre redes inalámbricas de bajo costo. Está pensada para ser la primera clase, con una duración de unos 15 mintos. Version 1.0 by Ermanno, @2010-06-16 Version 1.4 by Rob, @2010-6-17

Metas decir cómo mostrar cómo hacer preguntas no dar respuestas (todavía)

¿Qué es inalámbrico? La gráfica muestra algunos de los muchos usos del espectro electromagnético, desde radio de baja frecuencia hasta microondas. Posteriormente se explicará en mayor detalle Por ahora se quiere transmitir este mensaje: inalámbrico, -en nuestro contexto-, NO se refiere a telefonía móvil, NI a a radioenlces de microondas de los que usan la empresas de telecomunicaciones, sino al WiFi en las bandas de 2.4 GHz y 5 GHz exclusivamente ;-)

Inalámbrico de bajo costo: historia Disponible comercialmente desde inicios de los 90 (“Spread Spectrum” . espectro esparcido ~10k$ por enlace) Estándar ratificado (802.11, ➔ “WiFi”) finales de los 90 Después de la estandarización: gran “boom”, reducción de costos Ampliamente adoptado para uso interior, en la industria, la academia, etc. Algunas soluciones comerciales disponibles para distancias entre 1 y 50 km Hoy: y mañana ??? Hablar sobre los precios promedio y las prestaciones de los equipos de hoy en día comparados de los de hace 5 años. Especular sobre lo que depara el futuro. Aunque los enlaces de microondas han sido desplegados en muchos países desde los 50, es en los 90 cuando las tecnologías de bajo costo empezaron a impactar fuertemente en los costos. Dado que la tecnología cambia tan rápidamente, se deja al instructor la tarea de investigar algunos ejemplos actuales, preferiblemente con equipos disponibles en el país. costo por enlace: >10.000 US$ en 1992 <100 US$ en 2010

Inalámbrico de bajo costo: límites 1-5 km: fácil, confiable 5-20 km: difícil, requiere LOS (Línea de Vista), limitaciones en QoS (Calidad de Servicio) 20-100 km: experimentación >100 km: muy difícil (pero posible) interferencia y co-ubicación ➔ necesidad de planificación regulaciones (banda ISM) ➔ necesidad de planificación Costos variables (de acuerdo a las prestaciones y a la confiabilidad) LoS (Line of Sight): Los requerimientos de línea de vista para ondas de radio son más exigentes que para línea de vista óptica. QoS (Quality of Service): Se refiere a los valores máximos de latencia (retardo de propagación), fluctuación de retardo (jitter), y paquetes erróneos, los parámetros más importantes que afectan la calidad de las comunicaciones.

Inalámbrico de bajo costo: algunos números Tasa de transmisión: entre1-150 Mbps En 2.4 GHz solo se dispone de 3 canales sin solapamiento. En 5 GHz hay muchos más Potencia de TX: < 800 mW Consumo de potencia: 0.3-10W (usualmente a 12 volts, PoE) El costo varía entre 100 y 500 USD por enlace Número de usuarios por Estación Base: entre 20 y 50 PoE: Power over Ethernet. La provisión de energía sobre el mismo cable que transporta los datos. Estos son números gruesos. Los vendedores reportarán prestaciones muy superiores, pero tengan cuidado!

Inalámbrico de bajo costo: ejemplos LAN inalámbrica: redes de distribución interiores/exteriores para muchos clientes distancias típicas: 10 - 100 m Estructura Punto-Multipunto: estación maestra (access point, AP) estación cliente (miniPCI empotrado, PC card, dispositivo USB, puente inalámbrico, laptop, tablet, teléfono inteligente)) La mayoría de las computadoras portátiles y de los PDA (Personal Digital Assistant) tienen clientes WiFi incorporados, lo mismo que muchos teléfonos celulares e inclusive algunas cámaras digitales.

Inalámbrico de bajo costo: ejemplos MAN (Redes Metropolitanas) inalámbricas: usadas por ISP (Punto a Multipunto) distancias típicas 1-10 km de mediano a gran número de clientes problemas de coexistencia (max. 3 canales sin solapamiento) consideraciones de línea de vista, seguridad, gestión remota MAN: Metropolitan Area Network. Una red que abarca varios kilómetros. ISP: Internet Service Provider, provedor de servicio Internet WISP: Wireless Internet Service Provider, proveedor de servico Internet inalámbrico

Inalámbrico de bajo costo: ejemplos MAN inalámbrica: Para instituciones o compañías privadas: Punto a Multipunto: Punto a punto (mayores distancias, menos problemas de coexistencia) Consideraciones de línea de vista y seguridad planificación y diseño del enlace de radio La red de este ejemplo se inició en 1996 usando espectro esparcido, antes de que se aprobara el estándar 802.11 y fue adoptando diferentes tecnologías a lo largo del tiempo incrementando así sus prestaciones.

Inalámbrico de bajo costo: Red Metropolitana Punto a Multipunto Topología en estrella, un AP, muchas estaciones Antena omnidireccional para el AP Antenas directivas en las estaciones AP: Access Point. Interviene en todas las comunicaciones. STA: Station. Es el cliente que puede conectarse a otros clientes solo a través del AP. Esta es la topología más común. El AP usa una antena omnidireccional de limitada ganancia pero cobertura amplia. La STA puede utilizar antenas directivas para aumentar la ganancia y por consiguiente el alcance. AP STA STA STA

Inalámbrico de bajo costo: planificación Distancia, obstáculos, presupuesto de potencia Inspección del sitio, instalación de antenas Detección y mitigación de interferencia Energía y Protección Puesta a tierra Seguridad (robo/vandalismo) Capa de red (TCP/IP) Es posible construir un enlace de radio de larga distancia de bajo costo con componentes disponibles comercialmente y antenas de bajo costo Site Survey: prospección de sitio. Inspección del lugar donde se instalará la red. Un conocimiento profundo de todos estos aspectos es primordial para una instalación exitosa.

Inalámbrico de bajo costo: enlaces de larga distancia ¿Qué es posible? Según nuestra propia experiencia: 2007: (Venezuela, 382km, récord mundial para una red WiFi) 2007-8: Instalación de un enlace de prueba: 130km @2.4 + 5GHz (para estudiar y comparar tecnologías) 2006-8: Malawi (50+100 km @5GHz, rendimiento de 20Mbps full dúplex, enlaces dobles para redundancia) ¡Analicemos este último caso para ver lo que es posible!

Enlace largo en Malawi MALAWI

Enlace largo en Malawi: objetivo Instalar un sistema de comunicaciones moderno para apoyar la prestación de servicios de salud en hospitales y universidades de Malawi

Enlace largo en Malawi: dónde 3 hospitales en 3 ciudades diferentes (distancia por carretera ~200 km)

Enlace largo en Malawi: planificación diseño de la red, planificación de las actividades inspección de los sitios, instalación y pruebas

Enlace largo en Malawi: torres gracias al operador local, pudimos usar sus torres

Enlace largo en Malawi: equipos bajo costo!

Enlace largo en Malawi: resultados >20Mbps full dúplex en cada enlace (y teníamos dos enlaces en paralelo)

Gracias por su atención Para más detalles sobre los tópicos presentados en esta charla, vaya al libro Redes Inalámbricas en los Países en Desarrollo, de descarga gratuita en varios idiomas en: http://wndw.net/