2.
Solución al siguiente problema en grupo:
Continuando
con el municipio trabajado anteriormente, el Alcalde desea ahora implementar
las siguientes redes en los diseños propuestos en el trabajo colaborativo 1:
Red
inalámbrica para soportar el WIFI y los protocolos que se aplican gratuito del
Municipio
Para la Red
Inalámbrica del Municipio que también podríamos
llamar proyecto RIM, tiene como
finalidad la interconexión entre los distintos servicios para los
ciudadanos de este, esto implica
conectividad entre instalaciones (instituciones educativas, alcaldías), parques
y cobertura de banda ancha inalámbrica a toda la población.
Los
componentes básicos de una red Wi-Fi son:
• El
punto de acceso (AP): es la unión entre las redes con cableado y la red WiFi, o
entre diversas zonas cubiertas por redes Wi-Fi, que actúa entonces como repetidor
de la señal entre estas zonas (celdas).
• Unas
o más antenas conectadas al punto de acceso.
• Un
terminal Wi-Fi. Éste puede tener forma de dispositivo externo Wi-Fi, que se instala
en el PC del usuario, o bien puede encontrarse ya integrado, como sucede habitualmente
con los ordenadores portátiles. Adicionalmente se pueden encontrar otros
terminales con capacidad de comunicación, como agendas electrónicas (PDA) y
teléfonos móviles, que disponen de accesorios (internos externos) para conectarse a redes Wi-Fi.
Los
elementos que forman una red Wi-Fi son los siguientes:
•
Punto de acceso (AP): Es el dispositivo que gestiona la información transmitida
y la hace llegar a destino. Asimismo, proporciona la unión entre la red Wi-Fi y
la red fija.
•
Antena: Las antenas son los elementos que envían al aire señales en forma de ondas
electromagnéticas que contienen la información dirigida en el dispositivo de
destino; y a la vez, captan del aire las señales de las cuales se extraerá la información
que llega de otro dispositivo.
Cada
tipo de antena tiene unas propiedades geométricas que hacen que dirija la
energía electromagnética en unas ciertas direcciones del espacio. Las antenas omnidireccionales
emiten en todas direcciones mientras que las antenas sectoriales o otros de más
direccionales todavía, como las antenas parabólicas, reducen progresivamente el
sector angular hacia el cual emiten. Concentrando la energía enviada (o
captada), se pueden obtener comunicaciones entre antenas además distancia. Una
antena omnidireccional, en cambio, ofrece una superficie de cobertura más
extendida.
Determinar
el tipo y número de antenas que hay que utilizar para dar cobertura a un área
es una tarea que hace falta llevar a cabo para cada situación concreta en la
definición del proyecto, en función de la morfología de los territorios y de
las ciudades y de la frecuencia de la señal para emitir.
•
Dispositivo externo Wi-Fi: La tarjeta Wi-Fi es una tarjeta de red de área local
(CHAL) que cumple la certificación Wi-Fi y permite por lo tanto la conexión de
un terminal de usuario en una red 802.11. Hay tarjetas diferentes para cada
subestándar (a, b o gr), pero también hay mixtas. Estos dispositivos externos
pueden conectarse a ranuras PCI o PCMCIA o en puertos USB.
Las
principales diferencias entre este tipo de tarjetas y una tarjeta Ethernet
convencional son el cifrado de datos, el identificador de red Wi-Fi (ESSID), el
canal y el ajuste de velocidad.
•
Antena de usuario y conector pigtail: La antena de usuario proporciona la
cobertura necesaria a un usuario para el acceso a la red Wi-Fi. El conector
pigtail es un tipo de cable que conecta y adapta la tarjeta Wi-Fi y la antena
del usuario. Hay que decir que el pigtail no es un elemento estándar, depende
del fabricante de la tarjeta. En ciertos casos la tarjeta Wi-Fi trae integrada
la antena de usuario, como es el caso de las tarjetas para portátiles, PDA,
etc. Si es así, entonces no es necesaria otra antena externa.
La red
municipal inalámbrica también puede ser utilizada para ofrecer servicios a
otras administraciones públicas que requieran servicio en el municipio o bien
empresas públicas que operen en la zona y también tengan este tipo de
necesidades. Los servicios más habituales pueden ser los de conectividad entre
sedes y edificios de terceros, servicios de acceso a intranets específicas o
bien servicios de comunicaciones interactivas de voz y datos.
Mejora
en servicios municipales: despliegue de redes de banda ancha para uso en la
prestación de servicios municipales. En este caso, se puede utilizar la infraestructura
de banda ancha tanto para reducir el coste y mejorar la eficacia del resto de
servicios de forma no visible en los ciudadanos (p.ej. utilización por parte de
patrullas de la policía municipal para acceder a bases de datos policiales),
como para prestar nuevos servicios de forma telemática eitinerante los ciudadanos (p.ej., acceso al plano de la
ciudad desde teléfonos inteligentes o PDA equipadas con Wi-Fi). Incremento del
valor de uso del territorio: en este caso, se pretende aumentar la oferta de
servicios en la zona destinada a visitantes y empresas potencialmente
interesadas en radicarse en la zona cubierta por la red. Éste es el caso de los
despliegues efectuados en zonas turísticas con el fin de suministrar
información a los visitantes
Para
la Red Inalámbrica del Municipio que también podríamos llamar proyecto RIM, tiene como finalidad la interconexión
entre los distintos servicios para los ciudadanos de este, esto implica conectividad entre
instalaciones (instituciones educativas, alcaldías), parques y cobertura de
banda ancha inalámbrica a toda la población.
Para
soportar el servicio estableceremos los siguientes niveles de conexión dentro
de la red.
- ·
Red
troncal: esta se trata de la red principal donde se nos proporciona la señal
nuestro proveedor de servicio ISP, generalmente mediante tecnología WIMAX, o
puede venir por fibra óptica, la cual pasamos a un Transceiver(convertidor de Fibra óptica a una antena o Access point) llevando esta
señal a un cable utp RJ45, que conectamos a un Punto de Acceso industrial y
este a la vez lo conectamos a la antena principal omnidireccional la cual nos
va a repartir la señal WIMAX al municipio
- Red
de acceso: Partiendo de la red troncal se extiende mediante receptores (antenas
mas pequeñas) hacia las redes LAN hacia
los usuarios finales. En este caso se utiliza normalmente la tecnología Wi-Fi.
- Puntos
de acceso: Se trata del conjunto de dispositivos necesarios para poder conectar
a los usuarios a la red municipal, aquí ponemos Acces Point (AP) con coberturas
de 500 mts.
Como
tecnologías para la conectividad o la interconexión utilizaremos las ya
planteadas anteriormente que son la Wi-Fi y Wimax.
-
Wi-Fi:
Se trata de una tecnología inalámbrica, sin cables (wireless). La señal se
emite mediante el uso de frecuencias de radio, de manera que si disponemos de
un ordenador portátil, una PDA o un teléfono que admita conexion Wi-fi, es
posible conectarse a Internet en cualquier lugar donde haya cobertura.
·
Wimax: diseñado como una alternativa wíreless al
acceso de banda ancha ADSL y cable, y una forma de conectar nodos Wifi en una
red de área metropolitana (MAN). Sus siglas en inglés vienen a decir “Worldwide
Interoperability for Microwave Access” o Interoperabilidad mundial de acceso
por microondas. WiMAX puede proveer de acceso de banda ancha Wíreless de hasta
50 Kilómetros lo cual nos sirve significativamente para la cobertura total del
municipio.
Red
LAN IEEE 802.3u para los Kioscos Digitales, descripción de equipos a usar y
dispositivos a usar en último kilómetro a implementar.
Permitir
establecer conexiones inalámbricas hasta
9 veces más veloces y con una cobertura hasta 4 veces mayor que los productos
11g convencionales. El TL-WA701ND incorpora la tecnología Align™ basada en la
especificación IEEE 802.11n 1-stream que ofrece unas prestaciones mejoradas
respecto a la tecnología 802.11g existente. Esto permite al TL-WA701ND ofrecer
un mejor rendimiento y mejorar la experiencia de navegación en Internet así
como aumentar la velocidad de compartición de archivos o la visualización de
vídeo en streaming.
1. Tasa de transferencia (máx):
125 Mbit/s
2. Ethernet LAN, velocidad de
transferencia de datos: 10,100 Mbit/s
3. Wi-Fi velocidad de
transferencia de datos (max): 125 Mbit/s
4. 2,4 GHz:
5. 5 GHz:
6. Frecuencia de banda: 2.4 -
2.4835 GHz
7. Modulación: 16-QAM, 64-QAM,
CCK, DBPSK, DQPSK, OFDM
8. Estándares de red: IEEE
802.11b, IEEE 802.11g, IEEE 802.11n, IEEE 802.3, IEEE 802.3u
9. Rango máximo en interiores: 30
m
Equipos y solución
El
equipo MultiNet-Ethernet de Tellink es un adaptador de puerto serie (RS-232 o
RS-485) a Ethernet, de reducidas dimensiones pero robusto diseño,
específicamente diseñado para dotar de conectividad sobre redes locales (LAN)
Ethernet TCP/IP en aplicaciones m2m tales como smart metering, control kioscos,
máquinas de vending, seguridad, etc. El
MultiNet-Ethernet puede ser configurado tanto en local, a través del puerto
serie, como en remoto, y debido a su robusto diseño y flexibilidad de
configuración, lo hacen ideal para su utilización tanto en entornos
industriales como comerciales. Adicionalmente, como todos los equipos de esta
familia de producto, permiten incluir aplicaciones embebidas diseñadas por
Tellink (ej. conversores de protocolo), convirtiendo al Multinet-Ethernet en
una potente herramienta de comunicaciones m2m adaptable a cualquier tipio de
entorno.
El IEEE (Instituto de Ingeniería Eléctrica y
Electrónica) es una asociación mundial de ingenieros dedicada a la
estandarización y el desarrollo en áreas técnicas, su trabajo es promover la
creatividad, el desarrollo y la integración, compartir y aplicar los avances en
las tecnologías de la información, electrónica y ciencias en general para
beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales
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), en el protocolo a
implementar nos quedaremos con las dos ultimas el WIFI y WIMAX (protocolors
(802.11 y 802.16)
En el caso de WiFi,
tecnología que es muy conocida, esta se encuentra basada en el estándar 802.11
del organismo IEEE que ya mencionamos anteriormente, a la vez esta
estandarización a tenido varios avances por lo cual se ha subdividido.
Estándar IEEE - 802.11a: Alcanza los 54Mbps en la
banda de 5 GHz
Estándar IEEE - 802.11b. : Es el estándar
principal de redes inalámbricas alcanza una velocidad de 11 a 2,4 GHz. Con una
potencia máxima de 100 mW puede soportar hasta 32 usuarios por AP (Punto de
Acceso).
Estándar IEEE - 802.11g : Compatible con los
productos 802.11b y utilizando la misma frecuencia de trabajo, puede alcanzar
velocidades de hasta 54 Mbps
WiMax:
El estándar IEEE 802.16, fue diseñado
especialmente para proveer acceso de banda ancha con rendimientos similares a
una conexión DSL. Con el objetivo de dar cobertura y rendimiento en terrenos
complicados, el WiMax está basado en la modulación OFDM (Multiplexación por
División de Frecuencias Ortogonales), muy efectiva a la hora de transmitir
datos sobre canales con ancho de banda superior a 5MHz.
La tecnología WiMax, 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 existente, soporta gran
cantidad de sistemas de seguridad, por ejemplo: tarjetas SIM (Subscriber Identity
Module)/USIM (Universal Subscriber Identity Module), tarjetas inteligentes,
certificados digitales o esquemas de tipo usuario/contraseña.
• Red WAN de banda ancha Clear Channel
para las escuelas.
Este
servicio garantiza al cliente que siempre tendrá a su disposición el ancho de
banda contratado exista o no ocupación del canal. El cliente debe disponer de
un
equipo activo conectado a los módems. Se lo puede implementar en la red TDM o
en la red ATM.
Este
circuito se encuentra configurado íntegramente en la red TDM pasando
por
los MP/FCD y DXCs, el camino entre origen y destino se establece asignando
time
slots a lo largo de la ruta, como se muestra en la imagen anterior.
Este circuito se encuentra configurado en la red
ATM, iniciando y/o terminando en IMAS o ASAM, el camino entre origen y destino
se establece mediante circuitos virtuales dentro del backbone ATM, como se
muestra en imagen anterior
Se muestra
la forma como se provee el servicio xDSL sobre la red ATM
• Descripción de la forma de implementar VoIP en las oficinas
de la alcaldía.
La VoIP ha migrado el tráfico
de voz que de forma tradicional utilizaba como soporte una red de conmutación
de circuitos (RTPC), a una red de conmutación de paquetes. Esto implica que la
información de voz es fragmentada creando un flujo de paquetes independientes
que viajan por diferentes caminos de la red, llegando al destino de forma desordenada
y con diferentes retardos acumulados. Debido a esto, en la integración de la voz
y los datos sobre una estructura única de conmutación de paquetes, existen
algunas limitaciones que deben ser consideradas en el diseño e implantación de
una solución de este tipo:
·
El
ancho de banda necesario para la transmisión de las comunicaciones de voz.
·
El
retardo con el que llegan los paquetes.
·
La variación del retardo en la transmisión
(jitter).
·
Las
pérdidas de paquetes.
Con el objetivo de paliar los
problemas que generan estas limitaciones, QoS actúa a diferentes niveles:
·
Nivel
de dispositivo de la red a través del encolado, la planificación y la
adaptación del tráfico.
·
Nivel
de señalización para coordinar la QoS de extremo a extremo.
·
Nivel
de gestión para controlar y administrar el tráfico extremo a extremo.
Las
medidas subjetivas son métodos intuitivos utilizados para la determinación de
la calidad de la VoIP. La más utilizada es la escala MOS (Mean Opinion Score)
que se basa en someter a conversación a un conjunto de individuos y evaluar la
claridad media que dicen percibir. Esta escala esta recogida en las recomendaciones
P.800 y P.830 de la ITU. Existen varios tipos de escalas MOS dependiendo de la prueba
que se realice, pero las más comunes se muestran en las siguientes tablas, y puntúan
la calidad de la voz y el esfuerzo necesario para entender el mensaje
pronunciado en el otro extremo.
Este
modelo permite que la red sea estable y rápida para la entrada y salida de
llamadas y evitara que los paquetes de las llamadas se pierdan. También se
realizarán varias configuraciones parque el sistema sea estable y seguro.
COSTOS DE
IMPLEMENTACIÓN DE LOS SERVICIOS DE RED.
|
Servicio
|
Descripción
|
Valor
|
|
Plan de internet
|
Permite la conexión de red a través del mundo
|
$ 90.000 mensual
|
|
Modem ADSL
|
Permite la conexión cableado o WIFI a la red
|
$100.000
|
|
Router
|
Permite la conexión WIFI en la red.
|
$70.000
|
|
Cable RJ-45
|
Permite la conexión cableado entre el modem y la
red de computadoras.
|
$1.000 el metro
|
|
Servidor
|
Almacena los contenidos a utilizar en la red.
|
$2.500.000
|
