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.

WiMAX vs WiFI WIFI WiMAX 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: Estándares Basado en IEEE 802.16-2004 Basado en IEEE 802.16e 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: Definición 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

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 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 la interconexión entre los equipos; adicionalmente en cada una de las escuelas será necesario colocar un switch que permita la conexión a la red LAN de cada escuela. De acuerdo con los requerimientos de la red se optó por la selección del siguiente switch: 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 de sistemas, 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 dominio público 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 de radiocomunicaciones que utilizan técnicas de codificación o modulación digital en una anchura de banda asignada con una densidad espectral de potencia baja compatible con la utilización eficaz del espectro. Se aprobará la operación de sistemas de radiocomunicaciones que utilicen técnicas de Modulación Digital de Banda Ancha (MDBA) en las siguientes bandas de 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 territorio nacional, 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 y la dirección del solicitante (para personas jurídicas, de la compañía y el nombre de su representante legal). Copia de la cédula de ciudadanía (para personas jurídicas, del representante legal). Otros documentos que la SENATEL solicite.

Formularios Para el registro de operación de enlaces en estas bandas designadas para modulación digital de banda ancha se debe ingresar al CONATEL ciertos formularios 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)

Encuesta: 1.) ¿Utiliza Ud. Internet? Si ( ) No ( ) 2.) ¿Tiene acceso a internet en su casa? 3.) ¿Usted ha utilizado internet inalámbrico? 4.) ¿Cree Ud. necesario la implementación de una red inalámbrica para brindar servicios de internet en el centro de la ciudad? 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? 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 ( )