Escuela Superior Politecnica De Chimborazo Facultad De . - Espoch
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZOFACULTAD DE INFORMATICA Y ELECTRONICAESCUELA DE INGENIERIA ELECTRONICA EN TELECOMUNICACIONES Y REDES“DISEÑO DE ESTUDIO DE INGENIERIA DE COMUNICACIÓN INALÁMBRICA EIMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE PRUEBAS PARA EL GOBIERNO MUNICIPAL DE COLTA,MEDIANTE LA APLICACIÓN DE WDS”TESIS DE GRADOPrevia la obtención del título deINGENIERO EN ELECTRONICA Y COMPUTACIONPresentado por:ROBERTO JOHNNY RODRIGUEZ SALAZARFAUSTO SAGÑAY CUNDURIRIOBAMBA – ECUADOR2010
AGRADECIMIENTOAgradezco a Dios por darme la sabiduría y a mifamilia por el apoyo incondicional que siempreme han brindado paraseguir adelante ycumplir mis metas.Roberto Rodríguez S.
DEDICATORIADedico esta tesis a mi familia en especial a miabuelita que me ha apoyado en toda mi carrera ehizo posible llegar hasta el final.Roberto Rodríguez S.
AGRADECIMIENTOSMi Agradecimiento es para Dios, por ser la razónde mi existir, sin el nada sería posible ya que él esvida y ciencia.Agradezco por toda la eternidad a mis padres,hermanos y abuelitos por su ayuda y entregaincondicional para mi vida.Un especial agradecimiento para Natali T. porhaber prestado ayuda y colaboración para laculminación de este proyecto.Extendiendo un agradecimiento al Ing. AlbertoArellano por su paciencia y dedicación con susenseñanzas impartidas en el desarrollo y entregade este trabajo.Fausto Sagñay C.
DEDICATORIADedico este trabajo a mis padres y abuelitos, suapoyo y confianza que me fueron fundamentalespara la culminación de este ciclo de estudios, elesfuerzo en educarme es la mejor recompensaque pudieron darme, a más de ser profesional, meenseñaron a ser humano.Fausto Sagñay C.
NOMBREING. IVAN MENESDECANO FACULTAINFORMATICA ELECTRONICAFIRMAFECHAING. JOSE GUERRADIRECTOR ESCUELAINGENIERIA ELECTRONICAEN TELECOMUNICACIONES Y REDESING. ALBERTO ARRELLANODIRECTOR DE LA TESISING. HUGO MORENOMIEMBRO DEL TRIBUNALSR. CARLOS RODRIGUEZDIRECTOR CENTRO DEDOCUMENTACIONNOTA DE LA TESIS
“Nosotros Roberto Rodríguez y Fausto Sagñay, somos responsables de las ideas,investigaciones y resultados expuestos en esta tesis y el patrimonio intelectual de la tesis degrado perteneciente a la ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRONICA Y COMPUTACION de laESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO”.Sr. Roberto Rodríguez S.Sr. Fausto Sagñay C
INDICE GENERALTEMAS#PAG.DEDICATORIAAGRADECIMENTOCAPITULO I1 GENERALIDADES . 161. 1. ANTECEDENTES . 161. 2. JUSTIFICACIÓN. 181. 3. OBJETIVOS. . 191. 3. 1 OBJETIVOS GENERALES . 191. 3. 2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS . 191. 4 HIPÓTESIS . 19CAPITULO II2 REDES INALÁMBRICAS . 202.1 CATEGORÍAS DE REDES INALÁMBRICAS. 222.1.1 Redes inalámbricas de área personal (WPAN) . 232.1.2 Redes de área local inalámbricas (WLAN). 242.1.3 Redes inalámbricas de área metropolitana (WNAM) . 252.1.4 Redes inalámbricas de área extensa (WWAN). 252.2 PROPAGACIÓN DE LAS ONDAS DE RADIO (802.11) . 282.2.1 Absorción de ondas de radio . 282.2.2 Reflexión de ondas de radio. 302.2.3 Las propiedades de los medios. . 312.3 RADIOENLACES. 312.3.1 Infrarrojos. 322.3.2 Radio UHF. . 33
2.3.3 Sistemas de Onda Corta. . 332.3.4 Enlaces de microondas terrestres. . 342.3.5 Enlaces vía satélite. . 342.4 PRESUPUESTO DE POTENCIA DEL ENLACE. . 342.4.1 Los elementos del presupuesto de enlace . 342.5 TRANSMISOR . 352.5.1 Potencia de Transmisión (Tx) . 352.5.2 Pérdida en el cable . 362.5.3 Pérdidas en los conectores . 372.5.4 Amplificadores . 382.5.5 Ganancia de antena . 392.6 PÉRDIDAS DE PROPAGACIÓN. . 392.6.1 Zona de Fresnel . 412.7 LADO RECEPTOR. 432.8 RADIO MOBILE . 442.8.1 Diseñando con Radio Mobile. . 452.9 WDS . 46CAPITULO III3DISEÑO DE LA RED. . 523.1INTRODUCCIÓN . 523.2CONDICIONES GEOGRÁFICAS, SOCIALES Y ECONÓMICAS. . 523.2.1Geografía del terreno. . 523.2.2Los pobladores del Cantón Colta. . 533.2.3La economía del Cantón Colta. . 533.3RADIOFRECUENCIA EN EL CANTÓN COLTA. . 533.4PROPUESTA DE RED INALÁMBRICA . 543.4.1Topología y descripción de la red. 543.4.2Diseño de los Radio Enlaces . 563.4.2.1 Ubicación Geográfica detallada de las principales Entidades a interconectarse dela Parroquia Villa la Unión . 56
3.4.2.2 Ubicación Geográfica detallada de las principales Entidades a interconectarse dela Parroquia Santiago de Quito . 663.4.2.3 Ubicación Geográfica detallada de las principales Entidades a interconectarse dela Parroquia Juan de Velasco . 683.4.2.4 Ubicación Geográfica detallada de las principales Entidades a interconectarse dela Parroquia Columbe. 713.4.3Interconexión entre parroquias del Canto Colta. . 753.5EQUIPO SELECCIONADO PARA EL DISEÑO DE LA RED INALÁMBRICA . 773.6ESTIMACIÓN DE COSTOS DE LA RED . 853.6.1 Costos De Equipos Y Accesorios . 853.7COSTO TOTAL DEL PROYECTO . 873.8REQUISITOS PARA OBTENER EL PERMISO PARA LA EXPLOTACIÓN DE REDESPRIVADAS . 883.9INSTALACIÓN DE LA PRIMERA ETAPA . 883.9.1Diseño de los Radio Enlaces . 883.9.2Determinación de los Parámetros de Desempeño de los Radioenlaces. . 923.9.3Perfiles Topográficos de los Radioenlaces. . 923.9.4Costo de Instalación Primera Etapa. . 963.9.5Proceso de Instalación de equipos y torres. . 96CAPITULO IV44.14.2DISEÑO DE EXPERIMENTOS .103EXPERIMENTOS DE RENDIMIENTO. . 1044.1.1Hipótesis Preliminar . 1044.1.2Definición Del Escenario Para Ejecución De Experimentos . 105CONDICIONES AMBIENTALES . 1074.2.1Variables Dependientes . 1074.2.2Variables Independientes. 1084.3 HIPÓTESIS DEFINITIVAS. . 1144.3REALIZACIÓN DE LOS EXPERIMENTOS Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS . 1154.3.1Procedimiento para Ejecutar Ping. 1164.3.2Interconexión inalámbrica de VOIP . 1174.3.3Interconexión inalámbrica de Servicio de Correo . 118
4.3.4Interconexión inalámbrica de Servicio de Internet . 1194.4CUADRO DE RESUMEN . 1204.5ÁREA DE COBERTURA . 1204.6SEGURIDAD . 121CONCLUSIONESRECOMENDACIONESRESUMENBIBLIOGRAFÍA
INDICE DE FIGURASFigura II.01: Categorías de redes inalámbricas . 22Figura II.02: Atenuación de la señal . 29Figura II.03: Reflexiones de una onda de radio. 29Figura II.04: Multiruta . 30Figura II.05: Trayectoria completa de transmisión entre el transmisor y el receptor. . 35Figura II.06: Señal y Ruido con y sin amplificar. . 39Figura II.07: Pérdida en dB en función de la distancia en metros. . 40Figura II.08: Zona de Fresnel . 42Figura II.09: Perfil de trayecto de radio. . 45Figura II.10: Ejemplo de WDS . 47Figura II.11: Enrutado IP. . 50Figura II.12: Interconexión de dos LAN a través de wireless. . 50Figura II.13: Envío de paquetes entre A y B a través del WDS. . 50Figura III.14: Red Troncal de las Parroquias de Colta. 55Figura III.15: Red Local de la Parroquia Juan de Velasco Canton Colta. . 55Figura III.16: Esquema de Determinación del Desempeño del enlace. . 57Figura III.17: Mapa topográfico de las ubicaciones de las Dependencias a Interconectar de laparroquia Villa la Unión. . 65Figura III.18: Mapa topográfico de las ubicaciones de las Dependencias a Interconectar de laparroquia Santiago de Quito. . 68Figura III.19: Mapa topográfico de las ubicaciones de las Dependencias a Interconectar de laparroquia Juan de Velasco. . 71Figura III.20: Mapa topográfico de las ubicaciones de las Dependencias a Interconectar de laparroquia Columbe. . 73Figura III.21: Fotografía de los Exteriores del Gobierno Municipal de Colta – Villa la Unión . 75Figura III.22: Mapa topográfico de las ubicaciones de las diferentes estaciones a Interconectarlas parroquias de Colta. 76Figura III.23: ISPAIR Multi-band Base Station 500 Series. . 78Figura III.24: ISPAIR ISPAIR 54Mb CPE 500 Series. . 78Figura III.25: LOBOMETRICS 954R. . 79Figura III.26: Ubiquiti Nanostation5 Ap / Cpe 250mw 14dbi Router Antena. . 80Figura III.27: ROCKET M5. . 81Figura III.28: Engenius EOC-5610. . 82Figura III.32: Perfil Topográfico Cerro Cullca – Municipio de Colta. . 93Figura III.33: Perfil Topográfico Cerro Cullca – Colta Monjas Alto . 93Figura III.34: Perfil Topográfico Cerro Cullca – Gatazo Zambrano . 94Figura III.36: Red inalámbrica a implementarse para el Gobierno Municipal de Colta (Fase I). 95Figura III.38: Equipos instalados en la torre. . 97Figura III.39: Estacón base MicroMax, Antena FlexNet, Caja estanca. . 97
Figura III.42: Antena de transmisión de servicio de internet desde el Municipio de Colta – Villala Unión. . 98Figura III.43: Escuela Fiscal Dr. Amable Rosero León. . 99Figura III.44: Antena 19 dBi, Mástil con peldaños, CPE ProsT, en Gatazo Zambrano. . 99Figura III.45: Equipamiento de energía, router inalámbrico a una altura de 2.50 m del piso, enGatazo Zambrano. . 99Figura III.46: Laboratorio de computación de la escuela Fiscal Dr. Amable Rosero León enGatazo Zambrano. . 100Figura III.47: Mástil con peldaños, CPE ProsT en Gatazo Chico. . 100Figura III.48: Equipamiento de energía, router inalámbrico a una altura de 2.30 m en GatazoChico. 100Figura III.49: Laboratorio de computación del Colegio Nacional 15 de Agosto en Gatazo Chico. 101Figura IV.53: Nanostation 2. 106Figura IV.54: Enlace entre el Nodo Olivos y Nodo Montalvo. . 109Figura IV.55: Enlace entre el Nodo Merced y Nodo Montalvo. . 110Figura IV.56: Estructura Lógica de la red (Utilizando Enrutamiento). . 112Figura IV.57: Realizando ping hacia el servidor de internet. . 116Figura IV.58: Realizando ping hacia el servidor Elastix. . 116Figura IV.59: Realizando una llamada VOIP con el Software SoftPhone. . 117Figura IV.62: WLAN Throughput de Servicio de Internet. . 119Figura IV.63: Ubicación de los Access Point WDS en el Mapa de la Ciudad de Riobamba . 122
INDICE DE TABLASTABLA Nº II. I: Tabla de Materiales . 31TABLA Nº II.II: Ejemplo de (pico) de potencia de transmisión de una tarjeta inalámbrica IEEE802,11a/b. . 36TABLA Nº II.III: Valores típicos de pérdida en los cables para 2,4GHz. . 37TABLA Nº II.IV: Pérdidas en Espacio Abierto en dB para diferentes distancias y frecuencias. . 41TABLA Nº II.V: Radio [m] para la primera zona de Fresnel. . 43TABLA Nº II.VI: Valores de sensibilidad del receptor de las tarjetas de red inalámbrica. 44TABLA Nº III.VII: Coordenadas geográficas de los puntos a interconectar. . 56TABLA Nº III.VIII: Distancia entre estaciones y las Antenas del Cerro Cullca. . 57TABLA Nº III.IX: Coeficientes k y α para distintos valores de frecuencia y polarización. . 60TABLA Nº III.X: Parámetros teóricos calculados para el desempeño de los radioenlaces de laParroquia Villa la Unión. . 64TABLA Nº III.XI: Coordenadas geográficas de los puntos a interconectar. . 66TABLA Nº III.XII: Distancia entre estaciones y las Antenas del Cerro Sindipamba. . 66TABLA Nº III.XIII: Parámetros teóricos calculados para el desempeño de los radioenlaces de laParroquia Santiago de Quito. . 67TABLA Nº III.XIV: Coordenadas geográficas de los puntos a interconectar al Cerro Pinipala. . 69TABLA Nº III.XV: Coordenadas geográficas de los puntos a interconectar al Cerro Tepeyac. . 69TABLA Nº III.XVI: Distancia entre estaciones y las Antenas del Cerro Pinipala. . 69TABLA Nº III.XVII: Distancia entre estaciones y las Antenas del Cerro Tepeyac. . 69TABLA Nº III.XVIII: Parámetros teóricos calculados para el desempeño de los radioenlaces dela Parroquia Juan de Velasco Estación Cerro Pinipala. . 70TABLA Nº III.XIX: Parámetros teóricos calculados para el desempeño de los radioenlaces de laParroquia Juan de Velasco Estación Cerro Tepeyac. . 70TABLA Nº III.XX: Coordenadas geográficas de los puntos a interconectar al Cerro Santo Tomas. 72TABLA Nº III.XXI: Coordenadas geográficas de los puntos a interconectar al Cerro San GuiselAlto. . 72TABLA Nº III.XXII: Distancia entre estaciones y las Antenas del Cerro Santo Tomas. . 72TABLA Nº III.XXIII: Distancia entre estaciones y las Antenas del Cerro San Guisel Alto. 72TABLA Nº III.XXIV: Parámetros teóricos calculados para el desempeño de los radioenlaces dela Parroquia Juan Columbe Estación Cerro Santo Tomas. . 74TABLA Nº III.XXV: Parámetros teóricos calculados para el desempeño de los radioenlaces de laParroquia Juan Columbe Estación Cerro San Guisel. . 74TABLA Nº III.XXVI: Distancia entre Estaciones para los Repetidores a interconectar entreparroquias. . 75TABLA Nº III.XXVII: Parámetros del ISPAIR ISP-BS500AGUHP. . 78TABLA Nº III.XXVIII: Parámetros del ISPAIR ISP-BS500AGUHP. . 79TABLA Nº III.XXIX: Parámetros del LOBOMETRICS 954R. . 80
TABLA NºTABLA NºTABLA NºTABLA NºTABLA NºTABLA NºTABLA NºTABLA NºTABLA NºTABLA NºTABLA NºTABLA NºTABLA NºTABLA NºTABLA NºTABLA NºTABLA NºTABLA NºTABLA NºTABLA NºTABLA NºTABLA NºTABLA NºIII.XXX: Especificaciones Técnicas Ubiquiti Nanostation5. 81III.XXXI: Especificaciones Técnicas ROCKET M5. . 82III.XXXII: Especificaciones Técnicas Engenius EOC-510. . 83III.XXXIII: Características de las Estaciones Bases. . 84III.XXXIV: Características de los Clientes o Suscriptores. . 84III.XXXV: Costos de la Familia ISPAIR. 86III.XXXVI: Costos de la Familia LoboMetrics y NanoSation. . 86III.XXXVII: Cotización de equipos. . 87III.XXXVIII: Cotización de Montaje, calibración, programación de equipos. . 87III.XXXIX: Costo Total de inversión. . 88III.XL: Posiciones Geográficas (Fase I). . 89III.XLI: Distancia entre estaciones y las Antenas del Cerro Cullca(Fase I). . 90III.XLII: Parámetros calculados para el desempeño de los radioenlaces (Fase I). 91III.XLIII: Costos de la Instalación y Operación de la Fase I. . 96IV.XLIV: Característica del 802.11g. . 105IV.XLV: Ubicación del Nodo Olivos y Nodo Montalvo. 110IV.XLVI: Ubicación del Nodo Merced y Nodo Montalvo. . 110IV.XLVII: Configuración IP caso 1. 113IV.XLVIII: Configuración IP caso 2. 113IV.XLIX: Variables Independientes experimento 1. 115IV.L: Cuadro Comparativo de Servicio de VOIP. 120IV.LI: Cuadro Comparativo de Servicio de Email. . 120IVLII: Cuadro Comparativo de Servicio de Internet. . 120
16CAPITULO I1 GENERALIDADES1. 1. ANTECEDENTESColta es un cantón de la Provincia de Chimborazo en el Ecuador. Se sitúa en una altitudpromedio de 3.212 msnm. La temperatura media es de 12 ºC. Su proximidad a laciudad de Riobamba, está a solo 18 km, hace de ella una ciudad turística importante.La ciudad de Colta, sede administrativa del cantón homónimo son originariospersonajes importantes en la historia del Ecuador, se destacan entre ellos: Condorazo,Duchicela, el sabio Pedro Vicente Maldonado, Juan de Velasco, Isabel de Godín,Magdalena Dávalos.
17En la villa la unión, capital del cantón Colta a los 2 días del mes de agosto de 1984 secrea el Gobierno Municipal de Colta escrita en el artículo quinto del decreto ejecutivodel 7 de junio de 1984.En el Cantón Colta existen falencias de comunicaciones inalámbricas, ya sea para el usode Internet, en este momento la empresa ERPE ha estado dando servicio social deinternet a algunas comunidades por intercambio agrícola, como es la quínoa y cebada,en estos lugares no han podido aprovechar de este servicio ya sea por falta decapacitación o por temor a su uso. Por otro lado las empresas de telecomunicacionescomo PORTA, ALEGRO, MOVISTAR, están brindando sus servicios telefónicos móvilesen la mayoría de los puntos geográficos pero falta llegar algunas comunidades, estossitios están completamente aislados al uso de nuevas tecnologías como teléfonos fijos,móviles, Internet. El alcalde anterior Dr. Pedro Curichumbi con gestión con elpresidente de la República del Ecuador Ec. Rafael Correa donaron alrededor de 720computadoras en diferentes establecimientos educativos del Cantón Colta,Actualmente el alcalde Ing. Hermel Tayupanda a promovido llegar con el servicio deinternet a los diferentes establecimientos educativos, comunidades ubicadas endistintas parroquias como Cajabamba, Sicalpa, Santiago de Quito, Columbe, Juan deVelasco para el mejoramiento de la educación, ya que este Cantón sufre de muchasnecesidades y la pobreza económica es notoria.
181. 2. JUSTIFICACIÓNEn vista que el cantón Colta no cuenta con servicios de comunicación inalámbrica endiferentes puntos geográficos como escuelas, colegios, comunidades, pero cuentancon 720 equipos de cómputo, el Gobierno Municipal de Colta ha promovido gestionarel comienzo de los estudios e implementaciones de nuevas tecnologías existentes en elmercado actual de las comunicaciones inalámbricas para cubrir necesidades comointernet, y dejar las puertas abiertas para futuros proyectos como puede ser laTelefonía IP, Video Conferencias remotas.Para este proyecto se ha visto que la mejor tecnología que se puede usar para lacomunicación en estos puntos geográficos es usar el Protocolo WDS, que lo quepermite básicamente es la interconexión de varios AP s que actuarían en "modorepetidor" de la señal entre ellos y también la comunicación con estacionesinalámbricas.
191. 3. OBJETIVOS.1. 3. 1 OBJETIVOS GENERALESDiseño De Estudio De Ingeniería De Comunicación Inalámbrica E Implementación De UnSistema De Pruebas Para El Gobierno Municipal De Colta, Mediante La Aplicación WDS.1. 3. 2 OBJETIVOS ESPECÍFICOSEstudiar de la tecnología Wireless Distribution System (WDS).Realizar el estudio de Ingeniería para la intercomunicación entre diferentespuntos geográficos de Colta.Realizar la simulación de la red a implementarse para determinar sufactibilidad.Implementar un sistema de pruebas para brindar el servicio de Internet yfuturas aplicaciones como Telefonía IP y Video Conferencias en los puntosgeográficos como Cajabamba, Gatazo, Colta Monjas.1. 4 HIPÓTESISCon el diseño de la
escuela superior politecnica de chimborazo facultad de informatica y electronica escuela de ingenieria electronica en telecomunicaciones y redes
I UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES "Trabajo de grado previo a la obtención del Título de
1 . universidad politÉcnica de madrid . escuela tÉcnica superior de ingenierÍa . y sistemas de telecomunicaciÓn . proyecto fin de carrera . disparador midi para baterÍa
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FIEC 4 PROGRAMA DE ESTUDIOS y de los protocolos de enrutamiento. Las habilidades adquiridas incluyen: A C
ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL Facultad de Ingeniería en Ciencias de la Tierra “DIMENSIONAMIENTO DE SEPARADORES DE PRODUCCIÓN Y PRUEBA P
- vi - DEDICATORIA Dedico este trabajo principalmente a Dios, por ser mi sustento, refugio, y guía en momentos que estuve a punto de caer. A mi hijo y esposo, que, con palabras, como “vamos mami”, “mi amor le apoyamos”, supieron
Y a ti mi ángel de la guarda que siempre estas para guiarme y protegerme mi abuelita Marujita que debes estar muy contenta con este nuevo triunfo. CONTENIDO Resumen Abstract Lista de cuadros Lista de gráficos Lista de anexos Pág v vi vii viii ix I. INTRODUCCIÓN. 1 II. .
escuela superior politÉcnica de chimborazo "mÉtodo para el cÁlculo de la disponibilidad de sistemas en serie y paralelo en funciÓn de las
Biology A level Course plan This plan shows the structure of the course and gives an outline of the contents. Sections 1–4 cover the requirements of the AS and Part 1 of the A level; Sections 5–8 cover Part 2 of the A level. You need to do Sections 1–8 to prepare for the A level. Getting Started Introduction Making the most of the course
