Aplicaciones de Redes Inalámbricas

1. TELEMEDICINA E INFORMATICA MEDICA, Mérida, Abril 2001 Aplicaciones de Redes Inalámbricas Ermanno Pietrosemoli Escuela Latinoamericana de Redes Mérida - Venezuela LabCom ULA ermanno@ula.ve

2. Por qué Acceso Inalámbrico? • Independiente de la infraestructura telefónica • Variedad de velocidades de transmisión • Instalación mucho más rápida y económica • Inversión distribuida en el tiempo • Facilidad de salvar obstáculos, no requiere derecho de paso, menos sujeto a robo y vandalismo

3. Modalidades • Transmisión de paquetes por Radio • Redes de Area Local Inalámbricas (WLAN) • Bucle local Inalámbrico • Transmisión vía Satélite

4. El Espectro Electromagnético • Frecuencias Permisadas • Frecuencias de uso libre

5. Transmisión de paquetes por Radio • Generalmente se utilizan las bandas de radioficionados para este fin • El alcance puede ser muy grande, pero la velocidad de transmisión es muy limitada • A mayor frecuencia de portadora menor alcance pero mayor ancho de banda

6. Transmisión de paquetes por Radio En Alta Frecuencia (de 3 a 30 MHz): • Alcance de miles de km, pero la velocidad de transmisión por debajo de 2400 bps • Transmisión sujeta a fluctuaciones • Limitado a correo electrónico y transferencia de archivos

7. Transmisión de paquetes por Radio En Frecuencia muy Alta (de 30 a 300 MHz): • Alcance de cientos de km, pero la velocidad de transmisión por debajo de 9600 bps • Transmisión estable, no requiere línea de vista • Limitaciones en el acceso a imágenes

8. Transmisión de paquetes por Radio En Frecuencia Ultra Alta (de 300 a 3000 MHz): • Alcance de cientos de km, velocidad de transmisión por debajo de 56000 bps • Alcance limitado en ausencia de línea de vista • Limitada como tecnología de dorsal, buena para usuarios individuales remotos

9. Redes de Area Local Inalámbricas • Ancho de banda de varios MHz, alcance de cientos de metros • El alcance se puede extender a decenas de kilómetros utilizando antenas externas y/o amplificadores • Se prestan para todas las aplicaciones de teleinformática, incluyendo Video y telefonía IP, gracias al bajo retardo.

10. Redes de Area Local Inalámbricas Espectro Utilizado • Bandas de uso libre: ISM, UNI Sujetas a interferencias, económicas • Bandas sujeta a licencia: MMDS, WLL, LMDS Garantías de calidad en condiciones de línea de vista

11. Transmisión vía Satélite • Alcance de miles de kilómetros • Retardos de propagación pueden ser altos • Anchos de banda variables • Flexibilidad de cobertura en cualquier parte del planeta • Pueden soportar aplicaciones fijas o móviles

12. Transmisión vía Satélite Tipos de Orbitas: • Geostacionaria (GEO) • De Orbita baja (LEO) • De Orbita Mediana (MEO)

13. Transmisión vía Satélite GEOESTACIONARIOS: • Ubicados en el plano ecuatorial, con 3 satélites se puede cubrir el globo • A 36000 km de la superficie, el retardo de propagación es de ¼ de segundo • Los terminales terrestres bilaterales son costosos

14. Inmarsat, Comsat2400bps para datos

15. Transmisión vía Satélite De Orbita Baja: • Se requiere de decenas de satélites para cubrir el globo • Como están a corta distancia, el terminal terrestre es económico, se presta para movilidad • La transferencia de la señal de un satélite a otro requiere instalar enrutamiento en los satélites o apoyarse en estaciones terrenas

16. Transmisión vía Satélite De Orbita Media: • Se requiere de menos satélites para cubrir el globo • Como están a corta distancia, el terminal terrestre es económico, se presta para movilidad • La transferencia de la señal de un satélite a otro requiere instalar enrutamiento en los satélites o apoyarse en estaciones terrenas

17. Ejemplos de Redes Inalámbricas • Paquetes por radio En Venezuela se instaló una red de paquetes “Packet Radio” que abarcaba desde Mérida hasta Caracas incluyendo un tramo, Pico del Aguila- El Junquito, con una longitud de unos 430 km sin repeticiones intermedias, a la velocidad de 1200 b/s y basada en el protocolo AX25.

18. Ejemplos de Redes Inalámbricas • Paquetes por radio Posteriormente se mejoró la velocidad a 9600 bps. Sigue funcionando para acceso local a RedULA, para personas que tengan licencia de radioficionado. Se probó también un sistema a 56000 bps en la banda de 430 MHz

19. Antecedentes • En 1995 se presenta ante el CDCHT el proyecto AIRI (Acceso Inalámbrico a Recursos Informáticos) en el que se propone la creación de una red que permita el acceso a Internet desde las poblaciones del interior del estado Mérida que no disponen de líneas telefónicas. El Proyecto fue aceptado pero se recomienda buscar cofinanciamiento.

20. AIRI: Objetivos Dar acceso a Internet desde: • Escuelas • Centros de Salud • Bibliotecas • Casas de Ciencia y Cultura

21. AIRI: Objetivos • Mejorar el nivel de vida de los habitantes de pueblos remotos • Disminuir la tendencia migratoria del campo a la ciudad • Facilitar las actividades turísticas • Facilitar la realización de actividades de campo a los investigadores

22. AIRI: Objetivos • Realizar experimentos en telemedicina • Permitir el perfeccionamiento de los médicos rurales y la consulta con especialistas • Aplicar técnicas de teleeducación • Mejorar la producción agrícola

23. Redes Locales Inalámbricas Paralelamente desde 1992 se venían haciendo ensayos con la tecnología de Banda Esparcida (Spread Spectrum) que permite transmitir a 2 Mb/s con radios de 200 mW en las bandas de 902 a 930 MHz y de 2.4 a 2.485 GHz.

24. Redes Locales Inalámbricas Usando antenas diseñadas en LabCom se logró transmisión a distancias de 10 km con tan buenos resultados que permitieron sugerir esta tecnología como solución a las necesidades de interconexión de la univer-sidad de ILE-IFE en Nigeria. Esta idea se plasmó en un proyecto completado en 1995 con fondos del ICTP y ha funcionado satisfactoriamente desde entonces .

25. Redes Locales Inalámbricas:Banda Esparcida Esta tecnología fue estandarizada por el comité 802.11 del IEEE, lo que indujo a la aparición de un gran número de suplidores con la consiguiente disminución de precios. Aunque están dirigidas a redes locales, es fácil incrementar el alcance utilizando antenas externas.

26. Redes Locales Inalámbricas:Banda Esparcida En la actualidad se puede transmitir a 11 Mbps, con recorte automático de velocidad cuando baja la calidad de recepción. Se puede utilizar la técnica de Secuencia Directa (DSSS) o la de Salto de Frecuencia (FHSS). Con antenas de 24 dB de ganancia se alcanzan decenas de km en condiciones ideales.

27. Redes Locales Inalámbricas:Banda Esparcida Como funcionan en bandas de libre acceso, son víctimas de las interferencias provocadas por otros usuarios. Así la red inalámbrica de la ULA se vió obligada a migrar de la banda de 915 MHz a la banda de 2.4 GHz. En cuanto la concentración de usuarios aumenta el rendimiento sufre. El rendimiento máximo es de unos 6 Mbps.

28. Antecedentes En 1996 Fundacite Mérida elabora el proyecto “Red Teleinformática del Estado Mérida” para extender los servicios de Internet, con una plataforma de mayor velocidad y abarcando la mayoría de las poblaciones del estado.

29. Redes a Alta Velocidad En el proceso de evaluación de tecnologías que permitan altas velocidades, tuvimos la oportunidad de visitar las instalaciones de la empresa Spike Technologies en Nashua, New Hampshire. Allí funciona una red inalámbrica a 10 Mb/s basada en una antena especial que permite la operación de 20 sectores con reutilización de frecuencia.

30. Bucle Inalámbrico LocalSpike Technologies La estación central esta constituída por: • Antena Multisectorial (máximo 22 sectores) • Banco de Transceptores • Banco de Módems (Televisión por cable) • Conmutador de Interconexión (Switch)

31. Bucle Inalámbrico LocalSpike Technologies La estación remota está constituída por: • 2 Antenas Direccionales • Transceptor con su fuente de alimentación • Módem (Televisión por cable) con salida Ethernet (RJ45) para conexión a un computador o a un enrutador

32. Bucle Inalámbrico LocalSpike Technologies

33. Bucle Inalámbrico LocalSpike Technologies Ventajas: • Resistente a la interferencia de trayectorias múltiples, gracias al uso de antenas direccionales tanto en la estación base como en las remotas • Aumento del rendimiento gracias a la separación geométrica de los sectores

34. Red Teleinformática del estado Mérida: RETIEM • Utilizando la tecnología de Spike, se instaló la estación base a 3500 m de altura, permitiendo cubrir la mayor parte del cañon del rio Chama. • Una estación repetidora a 40 km de distancia permite extender la cobertura al valle del Mocotíes y al sur del lago de Maracaibo

35. RETIEM: Estación Base

36. RETIEM: Antenas en la UCI del Hospital Universitario

37. RETIEM: Dorsal de 10 Mb/s En Octubre del 97 se completa la dorsal de 81 km y se demuestra su funcionamiento con una videoconferencia entre Mérida y Tovar En 1998 la gobernación de Mérida decide aportar fondos para extender la red de teleinformática al resto del estado. En la actualidad hay un centenar de estaciones conectadas a alta velocidad.

39. Supercomm ‘98 AtlantaGeorgia, USA Los organizadores de este evento Internacional, otorgaron a la Red Teleinformática del Estado Mérida el premio SUPERQuest en la categoría Acceso Remoto

40. www.eslared.org www.arrl.org www.ictp.trieste.it www.conatel.gov.ve www.wavelan.com www.spke.com www.comsat.com www.direcpc.com www.tachyon.com www.starband.com Referencias