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UNIVERSIDAD POLITECNICA DE VALENCIAE S C U E L A P O L I T E C N I C A S U P E R I O R D E G A N D IA
G r a d o e n In g . S is t . d e T e le c o m . , S o n id o e Im a g e n
Estudio y diseo de una red WiMAX
para dar cobertura de banda ancha enun entorno rural
TRABAJO FINAL DE GRADO
Autor/a:Ainhoa Calvillo Teribia
Tutor/a:Maria Consuelo Part Escriv
GANDIA, 2013
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RESUMEN
Actualmente en la mayora de los hogares espaoles, se tiene acceso ainternet de banda ancha, lo que ha generado una dependencia de ste servicio.Adems la existencia de dispositivos mviles en el mercado, hace necesario utilizarredes inalmbricas para facilitar el servicio.
La red inalmbrica de mayor cobertura es la conocida como WiMax (WorldWide Interoperability for Microsoft Access). Est basada en el protocolo, el 802.16,y lo que le diferencia de las redes WiFi es que estas redes son a escalametropolitana. WiMax est pensado para dar cobertura a radios de cincuentakilmetros con velocidades de 70Mb/s. lo que es suficiente para proporcionar unacceso a internet a toda una ciudad o a varias zonas de la misma.
A lo largo de este proyecto se explicarn las caractersticas bsicas de estatecnologa. Adems se llevar a cabo un diseo de una implantacin de red WiMAXen un entorno rural. Se intentar proponer arquitecturas e implementaciones loms prximas a unas condiciones reales utilizando para ello dispositivos del
mercado.
Finalmente se obtendrn una serie de conclusiones sobre las principalescaractersticas de la tecnologa WiMAX y del diseo realizado para el entorno rural.
PALABRAS CLAVE
WiMAX, Cobertura, Banda Ancha, Red inalmbrica, WMAN
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OVERVIEW
Currently most households in the world has access to broadband internet. Ithas created a "dependency" of this service. Moreover, the existence of mobiledevices on the market, makes it necessary to use wireless networks to provideinternet.
The largest wireless network coverage is known as WiMAX (World WideInteroperability for Microsoft Access). It is based on the protocol, 802.16, anddiffers from WiFi networks is that these networks are metropolitan scale. WiMAX isdesigned to cover fifty miles radios with speeds of 70Mb / s. which is sufficient toprovide Internet access to an entire city or several areas of the same.
Throughout this project we will explain the basic features of WiMAXtechnology. We will also held a design of a WiMAX network deployment in a ruralarea. We will try to propose architectures and implementations which meet realconditions, using devices from WiMAX market
Finally we get a set of conclusions on the main characteristics of WiMAXtechnology and design done for the rural environment.
KEYWORDS
WiMAX, Coverage, Broadband, Wireless Network, WMAN
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INDICE
1. INTRODUCCIN Y OBJETIVOS........................................................................................................................................................................................55
2. WIMAX................................................................................................................................................................................................................................................................................55
2.1. Definicin
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2.1.1. Estndar 802.16.
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2.2.2. Caractersticas tcnicas.
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2.3. Pre-WiMAX ........................................................................................................................................................................................................................................ 1100
2.4. WiMAX Forum.............................................................................................................................................................................................................................. 1100
2.5. Comparacin WiMAX con otras tecnologas similares........................................................................... 1111
2.5.1.
WiMAX frente a CATV y ADSL
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2.5.2. WiMAX frente a WiFi
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3.2.1. RADIO MOBILE ...................................................................................................................................................................................................... 1133
33..33.. Proceso seguido para realizar el diseo de la red WiMAX.. .......................................................... 1177
3.3.1. 1- Eleccin zona geogrfica donde se quiere dar cobertura. .......................... 1177
3.3.2.
2 Eleccin puntos donde queremos dar cobertura y servicios
proporcionados.
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3.3.6. Diseo de la red WiMAX con Radio Mobile................................................................................................. 2277
3.3.1. Resumen........................................................................................................................................................................................................................... 4422
4. CONCLUSIONES ...................................................................................................................................................................................................................................... 4444
4.1.
Conclusiones tericas
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1. INTRODUCCIN Y OBJETIVOS
El objetivo principal de este Trabajo Fin de Grado es estudiar las caractersticasprincipales y el funcionamiento de las redes WiMAX, adems de realizar un diseo real
de una red WiMAX utilizando el programa Radio Mobile para analizar la cobertura debanda ancha que se podra proporcionar en varios municipios ubicados en laComunidad Valenciana.
El proyecto quedar estructurado en 3 puntos diferenciados:
- En el primer punto se describirn las principales caractersticas y elfuncionamiento de las redes WiMAX.
- En el segundo punto se describir el proceso seguido para la realizacindel diseo de nuestra red WiMAX utilizando el programa Radio Mobile.
- Finalmente en el ltimo punto se describirn las conclusiones obtenidasal realizar el diseo y comparar la tecnologa WiMAX con tecnologas similares comola tecnologa WiFi o ADSL.
2. WIMAX
2.1. Definicin
Popularmente se conoce como WiMAX, pero sus siglas provienen de ladefinicin World Wide Interoperability for Microsoft Access.
WiMAX es el nuevo estndar tecnolgico IEEE 802.16 de comunicacionesinalmbricas de acceso de banda ancha, que utiliza las ondas de radio en lasfrecuencias de superiores a 2,3GHz. Dicho estndar aparece con el motivo desolventar los inconvenientes que presenta el estndar 802.11 (WiFi) a la hora deproporcionar acceso inalmbrico de banda ancha en entornos metropolitanos(conocidas como redes MAN).
Una de sus principales ventajas es dar servicio de banda ancha en zonasdonde el despliegue de cable o fibra ptica, debido a la baja densidad de poblacinexistente, presenta un elevado coste por usuario. Esto puede darse en zonas ruralesdonde la densidad de poblacin es baja y espaciada por lo que realizar un desplieguede cable en esa zona puede ser muy costoso y poco rentable para el operador.
Este estndar no es necesariamente una sustitucin de la conocida tecnologaWiFi, sino que puede llegar a complementarla. Es decir, si queremos implantar latecnologa WiMAX para dar cobertura de banda ancha en un entorno rural como es elcaso que desarrollaremos en la parte final de este proyecto, podemos desarrollar unenlace con tecnologa WiMAX hasta el edificio al que se quiere dar cobertura yposteriormente dentro de ste edificio, disear una red WiFi para dar acceso deinternet de banda ancha a todas las instalaciones de la mismo.
WiMAX red MAN coberturas de hasta 50Km
WiFi red LAN coberturas de hasta 500m
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Figura 1: Esquema cobertura WiMAX.
2.1.1. Estndar 802.16.
EEssttnnddaarreessIIEEEEEE
Para facilitar la comprensin de qu son los estndares IEEE y para qu sirven,podemos definir varias caractersticas bsicas:
IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). Asociacintcnico-profesional mundial dedicada a la
estandarizacin, entre otras cosas.
Los estndares IEEE son documentos publicados que establecenprocedimientos y especificaciones diseadas para maximizar la fiabilidad de losmateriales, productos, mtodos y/o servicios que se utilizan habitualmente.
Hace ms fcil la comparacin y la comprensin de los productoscompetidores.
Son normas mundialmente publicadas.
A travs de stas normas se aseguran los requisitos de interconexin einteroperabilidad.
A continuacin se describen las principales caractersticas de ste estndar ylas modificaciones o ampliaciones ms importantes.
EEssttnnddaarrIIEEEEEE880022..1166
Se trata de una especificacin para las redes de acceso metropolitanasinalmbricas de banda ancha fijas (no mvil). Este estndar en esencia recoge elestndar WiMAX.
El estndar 802.16 ocupa el
espectro de frecuencias desde 2GHz hasta11GHz para la comunicacin de la ltima milla (de la estacin base a los usuarios
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finales) y ocupando frecuencias entre 11GHz y 60 Ghz para las comunicaciones conlnea vista entre las estaciones bases.
EEssttnnddaarrIIEEEEEE880022..1166dd((880022--1166--22000044))
Se establece un enlace radio entre la estacin base y un equipo de usuariosituado en el domicilio del usuario. Sirve para dispositivos fijos y porttiles.
Utiliza un rango de frecuencias entre 2 GHz y 6 GHz, y permite una velocidadde transmisin hasta 15 Mbps.
Este protocolo trata de mejorar la movilidad de
WIMAX
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EEssttnnddaarrIIEEEEEE880022..1166ee
Esta revisin se realiz en Diciembre de 2005 y se le puede denominar WIMAX
Mvil. Permite que los usuarios de tecnologa mvil (porttiles, telfonos inteligentes,PDAs), utilicen redes de rea metropolitana inalmbricas.
PPrriinncciippaalleesseessttnnddaarreessIIEEEEEE880022..1166
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Adems de los estndares descritos en los apartados anteriores, con el pasode los aos se han sacado modificaciones nuevas o revisiones del IEEE 802.16, comoes el caso del IEEE 802.16m conocido como 4G. No creo conveniente indagar ms enente asunto puesto que no es el cometido de este trabajo ya que con lo descritoanteriormente se tiene una visin bastante completa del tema.
2.2. Funcionamiento tecnologa WiMAX
2.2.1. Funcionamiento Bsico
Podemos dividir el sistema WiMAX en dos partes principales:
Estacin Base WiMAX: sta es similar en concepto a una torre detelefona mvil. Es el elemento que se identifica normalmente con un operador decomunicaciones, y donde existen una o varias antenas con las que se retransmite laseal.
El tipo de antenas ubicadas en este extremo pueden ser omnidireccionales, demuchas direcciones, sectoriales, que cubren sectores especficos del territorio decobertura, o antenas de panel, para conexiones punto a punto.
Una nica torre WiMAX puede dar servicio a un rea de gran tamao.
Receptor WiMAX: al otro lado de la conexin se encuentra el usuariofinal , que puede ser residencial o corporativo. En este punto est instalado el CPE(Customer Premises Equipament o Equipo Local de Cliente), que constituye el ltimoeslabn de este tipo de redes y en donde acaba el flujo de transferencia de datos entreoperador y el cliente final.
El receptor y la antena pueden ser una caja pequea o una tarjeta PCMCIA, opuede estar incluso integrado dentro del PC.
Cada estacin base (BS) ofrece una cobertura inalmbrica sobre un reallamada clula. Aunque el radio mximo de cada clula es tericamente unos 50kilmetros (dependiendo de la frecuencia de la banda elegida), normalmente losdespliegues tpicos usarn unas clulas de radio que oscilar entre 3 y 10 kilmetros.
Otro aspecto destacable de WiMAX es que existen dispositivos que puedenactuar como repetidores de seal, pasando las seales de un dispositivo a otro hastaque se alcance la estacin WiMAX base desde la que los diferentes dispositivosinteresados consigan el acceso a Internet. A esta red intermedia formada porconexiones que pueden ser desde microondas hasta conexin que requieran visindirecta, etc. Se le conoce como backhaul.
Otra cosa bsica de su funcionamiento es que WiMAX proporciona dos tiposde conexiones inalmbricas:
Sin necesidad de visin directa (NLOS): conexiones donde unapequea antena en el PC conecta a la torre. En este modo WiMAX usa el rango msbajo de frecuencia, que est entre 2 y 11 GHz (similar a WiFi). Las transmisiones dems baja longitud de onda no son fcilmente interrumpidas por obstculos fsicos.Pueden fcilmente propagarse alrededor de ellos.
Con necesidad de visin directa (LOS). La conexin con lnea de
visin es ms estable y robusta, capaz de enviar mayor cantidad de datos con una
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tasa de error baja. Este tipo de servicios usa las frecuencias ms altas, lo que originaque haya menos interferencia y el ancho de banda sea mayor.
2.2.2. Caractersticas tcnicas
La siguiente tabla resume las principales caractersticas de WiMAX:
CARACTERSTICAS DESCRIPCIN
Sin necesidad de visin directa
(LOS y NoLOS)
No necesita visin directa entre la antena y elequipo del suscriptor
Modulacin OFDM
(OrthogonalFrequencyDivisionM
ultiplexing)
Permite la transmisin simultnea de mltiplesseales a travs de cable o aire en diversasfrecuencias; usa espaciamiento ortogonal de lasfrecuencias para prevenir interferencias.
Antenas inteligentes Soporta mecanismos de mejora de eficaciaespectral en redes inalmbricas y diversidad deantenas
Topologa punto multipunto y de
malla (mesh)
Soporta dos topologas de red, servicio dedistribucin multipunto y la malla para comunicacinentre suscriptores.
Calidad de Servicio (QoS)
Califica la operacin NLOS (Non Line of Sight) sinque la seal se distorsione severamente por laexistencia de edificios, por las condicionesclimticas ni el movimiento vehicular. Se asegurauna buena calidad del servicio.
FDM (Frequency Division
Multiplexing) y TDM (Time
Division Multiplexing)
Soporta multiplexacin en la frecuencia (FDM) parapropiciar la interoperabilidad con los sistemas detelefona mvil y la multiplexacin en el tiempo(TDM) para la interoperabilidad con los sistemasinalmbricos.
Seguridad
Incluye medidas de privacidad y criptografainherentes en el protocolo. El estndar 802.16agrega autenticacin de instrumentos concertificados x.509 usando DES en modo CBC(CipherBlockChaining).
Bandas bajo licencia Opera en banda licenciada en 2.4 GHz y 3.5 GHzpara transmisiones externas en largas distancias
Bandas libres (sin licencia) Opera en banda libre en 5.4, 8 y 10.5 GHz (convariaciones segn espectro libre de cada pas)
Canalizacin De 5 y 10 MHz
Potencia de Transmisin Controla la potencia de transmisin
Acceso al Medio Mediante TDMA dinmico
Correccin de errores ARQ (retransmisin inalmbrica)
Tamao del paquete
Ajuste dinmico del tamao del paqueteTasa de transmisin Hasta 75 Mbps
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Espectro de frecuencia
IEEE 802.16a entre 2-11 GHz (LOS) paracomunicacin entre antenas
IEEE 802.16b entre 5-6 GHz con QoS
IEEE 802.16c entre 10-66 GHz
IEEE 802.16e entre 2-6 GHz (NLOS) paradistribucin a suscriptores, mvil.
Cobertura 50 Km sin Lnea de Vista
8 10 Km en reas de alta densidad demogrfica
Aplicaciones Voz, video y datos
Figura 3: Tabla caractersticas principales WIMAX
2.3. Pre-WiMAX
Como ya se ha hablado con anterioridad la primera versin del estndar 802.16aparece en 2001 y no es hasta 2004 cuando se publica la versin completa.
Antes de estas fechas, durante los aos 90, ya exista una necesidad de utilizarbanda ancha por parte de grandes compaas y empresas, por lo que se instalaronequipos que no cumplen con el estndar 802.16. Dichos productos fueron fabricadospor empresas especializadas en banda ancha inalmbrica. Estos productos fueroscalificados como Pre-WiMAX.
No es hasta 2006 cuando empiezan a aparecer los primeros productos MiMAX,por lo que muchos de los productos Pre-WiMAx s que han podido ser certificado perootro no, o estn esperando a serlo.
2.4. WiMAX Forum
Wimax Forum se cre en Junio de 2001 y es el nico organismo habilitado paracertificar el cumplimiento del estndar y la interoperabilidad entre equipamiento dedistintos fabricantes. Todo aquel equipamiento que no cuente con esta certificacin, nopuede garantizar su interoperabilidad con otros productos. En el caso de WiMAX elproblema de certificacin era mayor que en otros casos, como por ejemplo WiFi.
El objetivo de esta institucin es acelerar las implementaciones mundiales yexpandir el mercado de soluciones de acceso inalmbrico de banda anchainteroperables y basadas en estndares. El foro est trabajando con las empresasasociadas a fin de desarrollar perfiles estandarizados y productos WiMAXinteroperables en torno a bandas concretas del espectro de frecuencia de radio,fundamentalmente 2.3GHz, 2.5GHz, 3.5GHz y 5.8GHz.
Con ms de 580 redes WiMAX activos en 149 pases, el WiMAX Forum y susmiembros estn comprometidos con la implementacin global de la banda ancha mvil4G.
El WiMAX Forum tiene cientos de miembros, que comprende la mayora delos operadores, proveedores de componentes y proveedores de equipos en elecosistema de las comunicaciones. Ofrece a sus miembros una amplia gama de
beneficios y servicios lo que permite a los proveedores de servicios WiMAX hacercrecer sus redes y a los proveedores poder vender ms equipos y servicios.
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Para ms informacin se puede acceder a su pgina webhttp://www.wimaxforum.org.
2.5. Comparacin WiMAX con otras tecnologassimilares.
2.5.1. WiMAX frente a CATV y ADSL
Comparando las redes WiMAX (tecnologa inalmbrica) con otras tecnologasutilizadas en la actualidad como son CATV y ADSL ( tecnologas que necesitan cable), se pueden sacar varias conclusiones.
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Despliegue ms rpido. Bajo coste de las infraestructuras.
La inversin se realiza en el equipo receptor (usuario final) lo que
acarrea un menor riesgo para los operadores en despliegue.
Mejor cobertura para zonas rurales o suburbanas donde hay media obaja densidad de poblacin y donde CATV y ADSL no estn disponibles siempredebido a la imposibilidad de llevar cable hasta el lugar.
IInnccoonnvveenniieenntteessWWiiMMAAXX
No se puede asegurar el servicio a todos los usuarios. La cobertura est
entre un 80% y un 90%.
Difcil garantizar disponibilidad 100% ya que al ser una red inalmbrica
depende de varios factores como: dispersin, humedad, bloqueos
CCoonncclluussiinn
WiMAX es una muy buena opcin en lugares donde el acceso de CATV oADSL no sea posible como es el caso de zonas rurales o suburbanas, y en zonasdonde haya buena cobertura (visin directa o distancia corta) en el caso de zonasurbanas.
2.5.2. WiMAX frente a WiFi
Finalmente comparamos dos tecnologas muy similares como son WiFi yWiMAX. Dichas tecnologas son similares puesto que ambas son tecnologasinalmbricas. A gran diferencia entre ellas es que una est pensada para redes derea local (LAN) y la otra para reas metropolitanas (MAN) por lo que el rango decobertura es mayor.
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VVeennttaajjaassWWiiMMAAXX
WiMAX ofrece mayores alcances y rendimientos que WiFi. El protocolo MAC de WiMAX es ms eficiente y ordenado que el de
WiFi. En WiMAX la QoS (calidad del servicio) y la seguridad del mismo estnprevistas desde el principio y hay una capacidad mnima garantizada para cada
estacin.
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WiMAX requiere mayor coste en equipos que WiFi.
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La comparacin de estas dos tecnologas radica sobre todo en el coste elevadode una y el corto alcance de la otra, por lo que se puede combinar el uso de WiMAXcon el de WiFi para hacer ms eficientes las redes inalmbricas.
Se puede utilizar WiMAX para redes LSP y WiFi para redes domsticas, ya queactualmente WiFi es ms barato que WiMAX.
3. DISEO DE UNA RED WIMAX
3.1. IntroduccinUna vez explicadas en el apartado anterior las caractersticas principales de la
tecnologa WiMAX, en este apartado se proceder a realizar un diseo real de una redWiMAX con el fin de dar cobertura de Internet de banda ancha a variosemplazamientos rurales de la Comunidad Valenciana.
Los emplazamientos elegidos existen geogrficamente, pero el servicio que sequiere dar no es un servicio real ni requerido por ninguno de ellos, sino que escompletamente ideado para realizar este trabajo fin de grado, siempre pensando ensituaciones reales y cotidianas por lo que podra tratarse de servicios que un futuropudieran solicitarse en dichas localidades.
33..22.. Programa diseo de cobertura
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En primer lugar deberemos elegir el mejor programa con el que se puedanhacer los clculos pertinentes para el diseo de nuestra red WiMAX.
La primera opcin que se baraj para realizar el diseo de la red, fue utilizar unprograma libre de Motorola llamado LinkPlanner.
Dicho programa es totalmente gratuito y se puede descargar desde la pginaweb :
http://support.cambiumnetworks.com/ptp/software/index.php?tag=linkplanner
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Con dicho programa se pueden calcular los perfiles geogrficos de los enlaces,comprobar si hay visin directa entre la estacin base y los receptores y calcular lacobertura del sistema, entre muchas otras opciones disponibles.
No obstante, en el momento en el que me puse a trabajar con l, me encontrcon varios inconvenientes que me hicieron decidirme a buscar otro programa diferente.El gran problema es que no es posible elegir las caractersticas tcnicas de losequipos que se van a utilizar en el diseo, ya que exclusivamente se pueden utilizarlos equipos que ya estn en la base de datos del programa, limitndote de estamanera a poder coger cualquier equipo del mercado y por consiguiente limitandotambin las condiciones econmicas de la implantacin de la red.
Al consultar varios foros sobre este tema y hablar con varios fabricantes alrespecto, encontr un programa que cumpla todas mis expectativas. Dicho programase llama Radio Mobiley se puede descargar de forma gratuita desde su pgina web:
http://www.ve2dbe.com/english1.html.
Adems desde esta misma pgina se puede consultar el Manual de Uso endiferentes idiomas lo que es muy interesante para su manejo.
En resumen, Radio Mobile es un software de anlisis de propagacinradioelctrica creado por Roger Coud con el que se puede utilizar cualquier equipoexistente en el mercado. La principal ventaja es que solo se tienen que saber lascaractersticas tcnicas principales de dicho equipo e introducirlas en el programa.
Es en mi opinin mucho ms prctico y fcil de utilizar que otros programassimilares.
3.2.1. RADIO MOBILEEn este apartado se resumirn las principales herramientas de funcionamiento
de Radio Mobile, las cuales posteriormente se han utilizado para el diseo de nuestrared WiMAX.
Las principales herramientas que utilizaremos para nuestro diseo son:
Mapas Coberturas Radioenlaces
MMaappaass
En primer lugar para comenzar a trabajar con este software es necesariodisponer de la cartografa adecuada. Los datos de elevaciones del terreno sedescargarn desde Internet del proyecto de la NASA Shuttle Terrain Radar MappingMisin (SRTM) que provee datos de altitud.
A partir de estos datos Radio Mobile produce mapas de elevaciones quepueden ser superpuestos a imgenes con mapas topogrficos, fotografas areas oimgenes de satlite que se descargarn de fuentes de Internet como MapPoint,VirtualEarth, MapQuest y GoogleMap.
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Esto puede ser muy til para nuestros clculos ya que visualmente puedesubicar el emplazamiento y saber la altitud que tiene, si est rodeado de montaas olugares ms elevados o si en cambio est situado en un lugar llano sin muchaselevaciones.
Todo esto ayuda para para la decisin final de donde poner nuestrasestaciones base y nuestros receptores.
Figura 4: Mapa altitud superpuesto con mapa de carreteras de Google Maps,obtenido con Radio Mobile
Para la correcta representacin de nuestros emplazamientos introduciremos lascoordenadas geogrficas ED50 obtenidas en Google Earth y es el mismo programa elque los ubicar en el mapa representado. Para nuestro diseo deberemos definircorrectamente el emplazamiento de nuestra estacin base y ponerla en el centro denuestro mapa. Pondremos un rango mximo de 50Km para poder centrarnos ennuestros emplazamientos y poder visualizarlos todos a la vez.
El color de representacin para cada altura est en la parte superior izquierdadel mapa.
En el mapa de ejemplo se ha centrado en la localidad de Bugarra. Una vezobtenido el mapa se pueden sacar varias conclusiones como que hay una zona ms omenos uniforme de un color azul que tiene una altura entre 177m y 234m, que esdonde estn las localidades de Bugarra, Villamarxant, Llria etc. Dichas localidadesestn rodeadas por la zona norte y oeste por zona montaosa que va desde 412mhasta los picos ms altos situados a ms de 1000 m de altura. De esto podremosdeducir que habr problemas al querer dar cobertura a lugares que estn al otro ladode las montaas, o en las mismas, por lo que se puede preveer la necesidad de
repetidores o backhault.
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CCoobbeerrttuurraass
Otra herramienta clave para nuestro diseo es la de clculo de coberturas. Conesta herramienta se calcular la cobertura proporcionada por cualquier estacin baseubicada en cualquier punto del mundo. Dicha cobertura se ver reflejada sobre elmapa generado previamente y nos dar una idea de a qu lugares llega suficienteseal y a cules no.
Es decir, con esta herramienta se podr visualizar de forma inmediata losniveles de seal que llegan a cada uno de los puntos de nuestro mapa.
Para facilitar la visualizacin y la comprensin de los resultados obtenidos sedeber previamente introducir la ubicacin de la estacin base y la ubicacin de cadauna de las estaciones receptoras o CPEs que vayan a incluirse en el diseo de la redWiMAX.
Finalmente para calcular la cobertura deberemos introducir los datos tcnicosde los equipos utilizados en nuestra estacin base.
Es muy importante conocer datos como:
Potencia de transmisin mxima, Ganancia de la antena receptora y transmisora. Sensibilidad de los equipos (para saber que niveles de seal son dados
como correctos o suficientes para una correcta cobertura).
Figura 5: Ejemplo cobertura obtenida con Rodio Mobile (foro Telequismo)
En el ejemplo, observamos la cobertura obtenida de una estacin receptoraubicada en el centro del mapa sobre un lugar elevado (segn el mapa geogrfico). Losniveles de seal se representan con los colores que se observan en la parte superiorderecha y como podemos ver el nivel de seal disminuye conforme se aleja de la
estacin receptora como es de esperar.
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El programa Radio Mobile sugiere en el momento del clculo que se pase el mapa aescala de grises para una ms fcil visualizacin de la cobertura.
RRaaddiiooeennllaacceess
Esta es la ltima herramienta principal que utilizaremos para el diseo denuestra red WiMAX, la obtencin del perfil de radioenlaces.
Dicha herramienta nos dar informacin sobre si hay lnea de visn directaentre estacin base y estacin receptora y reflejar el perfil geogrfico de dichoenlace.
En las redes WiMAX lo que se realiza es una emisin de seal desde unaestacin base hacia las estaciones receptoras. No obstante debido a las limitacioneslegales existentes es necesario comprobar si realmente hay visin directa entre lasestaciones para asegurar que no va a haber problemas de cobertura y de esta forma
complementar los datos obtenidos con la herramienta de Coberturas.
Figura 6: Ejemplo perfil radioenlace obtenido con Radio Mobile.
Para calcular esto necesitamos introducir los datos tcnicos de nuestrosequipos, los cuales ya han sido introducidos en la para el clculo de coberturas.
Como podemos ver en el ejemplo, se obtiene un perfil geogrfico donde serepresenta las zonas donde el nivel de seal es correcto (representacin en verde) ylas zonas donde no llega seal, conocidas como zonas de sombra (representacinen rojo).
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Esta herramienta es complementaria a las otras dos y nos servir para saberporqu no llega seal a los diferentes puntos (zonas ms elevadas, estacionesubicadas en puntos muy bajos, etc)
El resto de herramientas y el funcionamiento de Radio Mobile lo podemosconsultar en la pgina web comentada anteriormente, ya que no es el cometido deeste trabajo fin de grado y por lo tanto no se va a profundizar en ello.
Una vez resumidas las tres principales herramientas utilizadas para el diseode nuestra red WiMAX se proceder a describir el procedimiento seguido para realizarnuestro diseo utilizando el programa Radio Mobile.
33..33.. Proceso seguido para realizar el diseo de la
red WiMAX.
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3.3.1. 1- Eleccin zona geogrfica donde se quiere darcobertura.
En primer lugar se ha elegido la zona geogrfica a la que se quiere darcobertura de Internet de banda ancha.
Para ello se han buscado varios municipios de la Comunidad Valenciana quese encuentren en entornos rurales o zonas montaosas a las que pueda ser difcil darcobertura de Internet de banda ancha de forma fsica (por cable).
Adems para facilitar el diseo, se han buscado estaciones de telefona mvilya existentes en dichas poblaciones, las cuales nos pueden ser tiles para nuestrodiseo, pudiendo utilizarlos para ubicar nuestros equipos sin necesidad de realizar unnuevo emplazamiento (torre, caseta para euipos, etc).
No obstante, hay que tener en cuenta que si se tratara de un diseo real habraque ponerse en contacto con los operadores propietarios de dichos emplazamientos ysolicitar permiso para poder instalarse all.
Si este permiso no se consiguiera deberamos buscar otra ubicacin o instalarnosotros mismos un mstil y una sala para nuestros equipos.
La ubicacin de dichos emplazamientos de telefona mvil existentes se haobtenido de la pgina del Ministerio de Industria, Energa y Turismo:
http://geoportal.mityc.es/VCTEL/vcne.do
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En dicha pgina podremos encontrar todas las estaciones de
telefona mvilexistentes en Espaa y de ah sacar su ubicacin y sus coordenadas ED50 y UTM30.
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3.3.2. 2 Eleccin puntos donde queremos dar coberturay servicios proporcionados.
Observando el mapa geogrfico de la Comunidad Valenciana se han elegidovarios municipios ubicados en zonas rurales o de montaa, que pueden ser difcil laimplantacin de Internet va fsica (por cable).
Los servicios que se van a cubrir son hipotticos puesto que algunos de losedificios no existen y exclusivamente est pensado para la realizacin de este trabajofin de grado. Lo que se pretende con esto es dar un amplio ejemplo de las posiblesutilizadas de implantar una red WiMAX en este tipo de entornos y sus utilidades, ascomo comprobar que se pueden cumplimentar con otras tecnologas para perfeccionary dar un servicio de Internet de banda ancha completo.
Los diferentes servicios que queremos cubrir son:
Sistema de Videovigilancia (gestin cmaras de seguridad) de unaurbanizacin del municipio de Pedralba.
Servicio de Internet de Banda Ancha en un Hotel Rural de 10
habitaciones situado en el trmino municipal de Gestalgar.
Servicio de Internet de Banda Ancha a todo el municipio de
Bugarra.
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Se pretende cubrir el servicio de videovigilancia o gestin cmaras deseguridad, en una urbanizacin a las afueras del municipio de Pedralba.
En primer lugar se dar servicio de
